NO872183L - SELECTIVE PROCESSING OF GASES CONTAINING OLEFINES BY THE MEHRA PROCESS. - Google Patents

SELECTIVE PROCESSING OF GASES CONTAINING OLEFINES BY THE MEHRA PROCESS.

Info

Publication number
NO872183L
NO872183L NO872183A NO872183A NO872183L NO 872183 L NO872183 L NO 872183L NO 872183 A NO872183 A NO 872183A NO 872183 A NO872183 A NO 872183A NO 872183 L NO872183 L NO 872183L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stream
solvent
column
ethylene
gas
Prior art date
Application number
NO872183A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO872183D0 (en
Inventor
Yuv R Mehra
Original Assignee
Advanced Extraction Technol
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
Priority claimed from US06/784,566 external-priority patent/US4617038A/en
Priority claimed from US06/808,463 external-priority patent/US4692179A/en
Priority claimed from US06/828,988 external-priority patent/US4680042A/en
Priority claimed from US06/828,996 external-priority patent/US4696688A/en
Priority claimed from US06/854,383 external-priority patent/US4743282A/en
Priority claimed from PCT/US1986/001674 external-priority patent/WO1987002031A1/en
Application filed by Advanced Extraction Technol filed Critical Advanced Extraction Technol
Publication of NO872183L publication Critical patent/NO872183L/en
Publication of NO872183D0 publication Critical patent/NO872183D0/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører utvinning av olefiner fra pyrolyserte hydrokarbongasser og vedrører spesielt utvinning av olefiner fra spaltede hydrokarbongasser ved absorpsjon med et foretrukket fysikalsk oppløsningemiddel. The present invention relates to the recovery of olefins from pyrolysed hydrocarbon gases and particularly relates to the recovery of olefins from split hydrocarbon gases by absorption with a preferred physical solvent.

Olefiner har en lang rekke petrokjemiske anvendelser. Etylen er en grunnleggende byggesten innen den petrokjemiske industrien. Den viktigste enkeltanvendelsen er omvandlingen til polyetylener av lav og høy tetthet, som benyttes i forpakninger, innenfor kommunikasjon, konstruksjon, bil-industrien, fremstilling av husholdningsapparater og innenfor mange andre industrigrener. Andre hovedanvendelser innbefatter oksydasjons til etylenoksyd og klorering til etylendi-klorid. Olefins have a wide range of petrochemical applications. Ethylene is a fundamental building block within the petrochemical industry. The most important single application is the conversion to polyethylenes of low and high density, which are used in packaging, within communications, construction, the automotive industry, the manufacture of household appliances and within many other industries. Other main uses include oxidation to ethylene oxide and chlorination to ethylene dichloride.

Olefiner fremstilles generelt ved termisk eller katalyttisk spaltning av gassformige eller flytende hydrokarboner for fremstilling av spaltede gasser. Tre generelle fremgangsmåter for for separering eller konsentrering av komponentene av spaltede gasser for utvinning av etylen av moderat og høy renhet har vært tilgjengelig i mange år. En innbefatter anvendelse av et fast adsorbsjonsmiddel såsom trekull eller silikagel. De to andre anvender fraksjonert destillasjon i to varianter, den første er en enkelt lavtemperaturfrak - sjoneringsprosess og den andre innbefatter absorpsjon i væske som har lavt damptrykk, derved unngås meget lave temperaturer i fraksjoneringssystemet. Olefins are generally produced by thermal or catalytic cracking of gaseous or liquid hydrocarbons to produce split gases. Three general processes for separating or concentrating the components of split gases for the recovery of moderate and high purity ethylene have been available for many years. One involves the use of a solid adsorbent such as charcoal or silica gel. The other two use fractional distillation in two variants, the first is a simple low-temperature fractionation process and the second includes absorption in liquid that has a low vapor pressure, thereby avoiding very low temperatures in the fractionation system.

Lavtemperaturf raks j onering, en forbedring av den trinnvise flytendegjørelsesfremgangsmåten, har vært benyttet fra midten av 60-tallet i flertallet av etylenanlegg som finnes i drift, som beskrevet i "Low Temperature Fractionation of Light Hydrocarbons" av A.W. Pratt og N.L. Foskett, Transactions of the American Institute of Chemical Engineers, bind 42, 1946, side 149. Low temperature fractionation, an improvement on the staged liquefaction process, has been used since the mid-1960s in the majority of ethylene plants in operation, as described in "Low Temperature Fractionation of Light Hydrocarbons" by A.W. Pratt and N.L. Foskett, Transactions of the American Institute of Chemical Engineers, Volume 42, 1946, page 149.

I et typisk moderne olefinanlegg hvor det anvendes lavtemperaturf raks joner ing for etylenutvinning som illustrert i figur 1, består det dominerende råstoffet av etan, propan, butaner, nafta, gassolje, kondensat, og andre hydrokarboner avledet fra råoljespaltning. Disse råstoffene forbehandles oig spaltes ved hjelp av konvensjonelle dampspalteinn-retninger. De spaltede gassene forlater spaltningsovnene ved 815 til 1200°C. Disse gassene bråkjøles og avkjøles ned til ca. 27 til 49" C ved trykk lavere enn 210 kpa. Råstoffene ovenfor kan også spaltes katalyttisk under egnede driftsbetingelser. In a typical modern olefin plant where low-temperature fractionation is used for ethylene extraction as illustrated in Figure 1, the dominant feedstock consists of ethane, propane, butanes, naphtha, gas oil, condensate, and other hydrocarbons derived from crude oil cracking. These raw materials are pretreated and split using conventional steam splitting devices. The split gases leave the split furnaces at 815 to 1200°C. These gases are quenched and cooled down to approx. 27 to 49" C at pressures lower than 210 kpa. The raw materials above can also be split catalytically under suitable operating conditions.

Avhengig av råstoffets og graden og selektiviteten av spaltingen innbefatter de spaltede gassene hydrogen, metan, karbonmonoksyd, karbondioksyd, acetylen, etylen, etan, metylacetylen, propadien, propylen, propan, butadiener, butener, butaner, C^-forbindelser, C^-Cg ikke-aromatiske forbindelser, benzen, toluen, xylen, etylebenzen, styren, Cg til 200"C bensin, 200+°C brenselsolje og vann. Depending on the feedstock and the degree and selectivity of the fission, the fissured gases include hydrogen, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, acetylene, ethylene, ethane, methylacetylene, propadiene, propylene, propane, butadienes, butenes, butanes, C^ compounds, C^-Cg non-aromatic compounds, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, styrene, Cg to 200"C gasoline, 200+°C fuel oil and water.

Disse gassene komprimeres i flertrinnskompresjonsenheter til trykk av størrelsesorden 2800 til 4g00 kpa. Under kompresjon separeres noen tyngere hydrokarboner og vann. Avhengig av sammensetningen stabiliseres de separerte hydrokarbonene og kan anvendes som del av råstoffet til fraksjoneringsdelen. De ukondenserte gassene tørkes etter kompresjon ytterligere ved hjelp av molekylarsikter eller aktivert aluminiumoksyd til et vann-duggpunkt på mindre enn -100°C. De spaltede gassene kan tørkes ved et mellomliggende trykknivå i overens-stemmelse med mellomtrinnstrykket for flertrinnskompressoren for spaltet gass. These gases are compressed in multi-stage compression units to pressures of the order of 2800 to 4g00 kpa. During compression, some heavier hydrocarbons and water are separated. Depending on the composition, the separated hydrocarbons are stabilized and can be used as part of the raw material for the fractionation part. The uncondensed gases are further dried after compression using molecular sieves or activated aluminum oxide to a water dew point of less than -100°C. The cracked gases can be dried at an intermediate pressure level corresponding to the intermediate pressure of the multi-stage cracked gas compressor.

De tørre gassene nedkjøles deretter i en serie trinn til cryogene temepraturer på -129° C ved hjelp av en komplisert serie utstyr hvor det anvendes omfattende varmeveksling og nedkjølingssystemer for etylen og propylen. Formålet med nedkjølingen er å separere etylen og tyngere hydrokarboner fra metanen og hydrogenet som er tilstede i de spaltede gassene. Den gjenværende strømmen av metan og hydrogen separeres videre i hydrogenrike og metanrike strømmer inne i det cryogene nedkjølingsanlegget. En del av den separerte hydrogenstrømmen renses fortrinnsvis ytterligere ved anvendelse av konvensjonelle trykksvingnings-adsorpsjons-teknikker før det anvendes for hydrogenering av acetylenet til ønskede produkter, mens den metanrike strømmen benyttes som brennstoffgass for dampspaltningsovnene. The dry gases are then cooled in a series of steps to cryogenic temperatures of -129° C using a complicated series of equipment where extensive heat exchange and cooling systems for ethylene and propylene are used. The purpose of the cooling is to separate ethylene and heavier hydrocarbons from the methane and hydrogen present in the split gases. The remaining flow of methane and hydrogen is further separated into hydrogen-rich and methane-rich streams inside the cryogenic cooling plant. Part of the separated hydrogen stream is preferably further purified using conventional pressure swing adsorption techniques before it is used for hydrogenation of the acetylene to desired products, while the methane-rich stream is used as fuel gas for the steam cracking furnaces.

De spearerte væskestrømmene, inneholdende etylen og tyngere hydrokarboner, fraksjoneres videre i en lav-til-høytrykks-demetaniseringsinnretning (1100 til 3200 kpa). Lavtykks-demetaniserTngsinnretningen anvender etylenkjølemiddel for den øvre kondensatoren, mens høytrykksdemetaniserings-innretningen anvender lavnivåpropylenkjølemiddel, noen ganger i forbindelse med en ekspansjonsenhet, for slik kondensasjon. The speared liquid streams, containing ethylene and heavier hydrocarbons, are further fractionated in a low-to-high-pressure demethanizer (1100 to 3200 kpa). The low-thickness demethanizer uses ethylene refrigerant for the overhead condenser, while the high-pressure demethanizer uses low-level propylene refrigerant, sometimes in conjunction with an expansion unit, for such condensation.

Spesifikasjonen for metan i bunnproduktet fra demetani-seringsinnretningen er meget streng, idet metan representerer en forurensning når den er tilstede i etylenproduktet. Tilsvarende er det meget ønskelig å utvinne det meste av etylenen som er tilstede i råstoffene til demetaniserings-innretningen for å redusere tapene og derved minimalisere behovet for resirkulering av topprodukt fra demetaniserings-innretningen til kompressorne for spaltet gass for ytterligere utvinning av dette ønskede produktet. The specification for methane in the bottom product from the demethanisation device is very strict, as methane represents a contaminant when it is present in the ethylene product. Correspondingly, it is highly desirable to recover most of the ethylene present in the raw materials of the demethanization device in order to reduce losses and thereby minimize the need for recycling top product from the demethanization device to the split gas compressors for further recovery of this desired product.

Olefinanlegg er kjent for å være energiintensive. For et anlegg med etylenkapasitet 640 tonn pr. år som anvender moderne tilgjengelig teknologi for 50/50 kondensat og etan/propanråstoff kan behovene for tilført energi til gasskompressoren variere mellom 37000 og 40000 hestekrefter (PS), mens de tilsvarende behovene for propylen-nedkjølings-systemet kan variere fra 18000 til 22000 PS, og behovene for etylen-nedkjølingssysternet kan variere fra 4000 til 8000 PS. Følgelig kan, avhengig av teknologien som anvendes og den ønskede produktt il standen, den samlede kompresjonsenergien variere mellom 60000 og 70000 PS, dette krever store kapital-investeringer og representerer en betydelig driftskostnad forblindet med energiforbruk. Sammenfattet kan, avhengig av det ønskede produktet, tilgjengelig råstoff, grad og selektivitet av spaltning og separasjonsteknologi som anvendes, det spesifikke energiforbruket for et olefinanlegg variere mellom 3100 og 7500 kcal/kg etylenprodukt. Dette representerer ca. 25 ,456 til 62,4$ av den samlede oppvarmingsverdien av etylen på 12017 kcal/kg. Olefin plants are known to be energy intensive. For a plant with an ethylene capacity of 640 tonnes per years using modern available technology for 50/50 condensate and ethane/propane feedstock, the input energy needs of the gas compressor can vary between 37,000 and 40,000 horsepower (PS), while the corresponding needs for the propylene cooling system can vary from 18,000 to 22,000 PS, and the needs of the ethylene cooling system can vary from 4000 to 8000 PS. Consequently, depending on the technology used and the desired product state, the total compression energy can vary between 60,000 and 70,000 PS, this requires large capital investments and represents a significant operating cost blinded by energy consumption. In summary, depending on the desired product, available raw material, degree and selectivity of cleavage and separation technology used, the specific energy consumption for an olefin plant can vary between 3100 and 7500 kcal/kg ethylene product. This represents approx. 25 .456 to 62.4$ of the total heating value of ethylene of 12017 kcal/kg.

Det er viktig å legge merke til at spaltningssystemet for olefinfremstilling synes å ha blitt forbedret å raffinert til en driftstilstand med høy effektivitet. Selv om dampspalte-innretningen krever betydelige mengder brennstoff, idet spaltningsprosessen finner sted ved meget høye temperaturer, gjenvinnes det meste av energien som brukes i spaltningsovnene ved omfattende anvendelse av utstyr for gjenvinning av spillvarme. Av den energien som frigjøres ved termisk spaltning-av de varme gassene tapes f.eks. bare ca. 3-556, og tpaet finner sted gjennom skorsteinen. Det meste av erner-gien som derved gjenvinnes benyttes for kompresjon av de spaltede gassene og tilveiebringer nedkjøling for ned-kjølingsdelen. Derfor er det overveiende energiforbruket i et olefinanlegg forbundet med nedkjølingen og fraksjoneringsdelen for å separere forskjellige komponenter av den spaltede gass-strømmen. It is important to note that the cracking system for olefin production appears to have been improved and refined to a high efficiency operating condition. Although the steam cracking device requires significant amounts of fuel, as the cracking process takes place at very high temperatures, most of the energy used in the cracking furnaces is recovered through the extensive use of waste heat recovery equipment. Of the energy released by thermal decomposition of the hot gases, e.g. only approx. 3-556, and the tpa takes place through the chimney. Most of the energy thus recovered is used for compression of the split gases and provides cooling for the cooling part. Therefore, the predominant energy consumption in an olefin plant is associated with the cooling and the fractionation section to separate different components of the split gas stream.

Ifølge en nylig artikkel finnes det tjuetre selskaper som driver trettito olefinanlegg i USA. Denne artikkelen har tittelen, "New Capacity Forces Ethylene Producers to Aim for Lower Costs, Flexibility", av Ted Wett, og ble trykket 12. september 1985 utgaven av Oil and Gas Journal, side 39. Den ekvivalente samlede installerte produksjonskapasiteten for disse trettito anleggene eller fabrikkene var ca. 17 millioner tonn etylen i i juni 1985. På verdensbasis var den samlede etylenanleggskapasiteten ca. 49 millioner tonn pr. år i 37 land. Råstoffene som ble benyttet i anleggene eller fabrikkene var minst en av etan, propan, butan, raffineri-strømmer, nafta, gassolje, naturgassvæsker (NGL), flytende-gjort petroleumsgass (LPG), osv. According to a recent article, there are twenty-three companies operating thirty-two olefin plants in the United States. This article is entitled, "New Capacity Forces Ethylene Producers to Aim for Lower Costs, Flexibility", by Ted Wett, and was printed in the September 12, 1985 issue of the Oil and Gas Journal, page 39. The equivalent total installed production capacity of these thirty-two plants or the factories were approx. 17 million tonnes of ethylene in June 1985. Worldwide, the total ethylene plant capacity was approx. 49 million tonnes per year in 37 countries. The raw materials used in the facilities or factories were at least one of ethane, propane, butane, refinery streams, naphtha, gas oil, natural gas liquids (NGL), liquefied petroleum gas (LPG), etc.

Som et eksempel på de mest moderne etylenanleggene startet Europa's nyeste etylenspaltere produksjon rundt oktober 1985 i et anlegg ved Mossmoran, Skotland, med seks spaltningsovner som drives på etan som råstoff som en del av et $1,6 billioner joint venture. Det er det første spaltnings-anlegget som er kjent for å bruke en gassturbin til å drive prosessgasskompressoren, og det første til å anvende turbin-utløpsgassen som forvarmet forbrenningsluft for ovnene. Som den andre sicien av medaljen når det gjelder etylenkapasitet stenges spaltningsanlegg med kapasitet ca. 600000 tonn pr. år i England og Tyskland som en følge av konkurransevirkningen. As an example of the most modern ethylene plants, Europe's newest ethylene crackers started production around October 1985 at a plant at Mossmoran, Scotland, with six crackers running on ethane as feedstock as part of a $1.6 trillion joint venture. It is the first cracking plant known to use a gas turbine to drive the process gas compressor, and the first to use the turbine exhaust gas as preheated combustion air for the furnaces. As the second part of the medal in terms of ethylene capacity, cracking plants with a capacity of approx. 600,000 tonnes per year in England and Germany as a result of the competitive effect.

Problemer med ubalanse mellom kapasitet og etterspørsel har plaget olefinproduksjonsindustrien i mange år. Ikke desto mindre har det vært bygget nye anlegg av stadig økende størrelse og kompleksitet som inkorporerer de nyeste teknologiene. I de fleste tilfellene bygges imidlertid anlegg på grunn av billige råstoffkilder eller fordi inkorporering av de nyeste teknologiene kan gjøre det mulig for et anlegg å konkurrere fordelaktig med eldre anlegg og erobre en del av det eksisterende markedet og/eller dets ventede ekspansjon. Etter som de nyere anleggene kommer i drift kan de eldre anleggene måtte stenges, redusere sin kapasitet, eller redusere produksjonskostnadene. Problems of imbalance between capacity and demand have plagued the olefin production industry for many years. Nevertheless, new facilities of ever-increasing size and complexity incorporating the latest technologies have been built. In most cases, however, plants are built because of cheap sources of raw materials or because the incorporation of the latest technologies may enable a plant to compete favorably with older plants and capture part of the existing market and/or its expected expansion. As the newer facilities come into operation, the older facilities may have to be closed, reduce their capacity, or reduce production costs.

Blandt de endringene som kan utføres for å bevirke kostnads-reduksjon er endringe av spaltningsinnretningene for å tilveiebringe fleksibilitet for bearbeidelse av en lang rekke råstoff avhengig av markedsbetingelsene. Et annet kostands-reduserende trinn er å revidere eksisterende anlegg for å optimalisere råstoff- og energikrav, eventuelt å innbefatte kogenereringssystemer med forskjellige enheter. Et tredje trinn er å gjøre full bruk av datamaskinkontrol 1 for å maksimalisere driftseffektiviteten for anlegget. Et fjerde trinn er å ersstatte foreldede anelgg innen en fabrikk med mer effektive anlegg som anvender forbedret teknologi. Among the changes that can be made to effect cost reduction are changes to the splitting facilities to provide flexibility for processing a wide variety of raw materials depending on market conditions. Another cost-reducing step is to revise existing facilities to optimize raw material and energy requirements, possibly including cogeneration systems with different units. A third step is to make full use of computer control 1 to maximize plant operating efficiency. A fourth step is to replace outdated facilities within a factory with more efficient facilities that use improved technology.

Det neste trinnet for forbedring av effektiviteten for 01 ef inproduks j on antas å være erstatning av lavtemperatur-anlegg forutvinning og separasjon av olefiner fra spaltede gasser. Selv om industrien stille har fortsatt å anvende lavtemperaturfraksjonering i mange år etter å ha forkastet oppløsningsmiddelabsorpsjonssystemer, såsom Kniel-prosessen, betaler den en relativ høy pris for dette fordi lavtemepra-turf raks j oner ing krever ekstrem dehydratisering, og dette oppnås ved å anvende energi-intensive etylen og propylen nedkjølingssystemer. The next step for improving the efficiency of 01 ef inproduction is believed to be the replacement of low-temperature facilities for the extraction and separation of olefins from split gases. Although the industry has quietly continued to use low-temperature fractionation for many years after discarding solvent absorption systems such as the Kniel process, it pays a relatively high price for this because low-temperature fractionation requires extreme dehydration, and this is achieved by applying energy -intensive ethylene and propylene cooling systems.

Rundt ca. 1948 var, ifølge side 651 av "Petroleum Refinery Engineering" av W.L. Nelson, tredje utgave, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, N.Y., 1949, 830 sider, etylen fundamentalt viktig ved fremstilling av mange kjemikalier, såsom alkohol, etyleter, styren, etylenglykol og tetraetyl-bly. En samlet daglig anleggskapasitet på 1500 tonn pr. dag ble bygget eller var i drift i 1948, dette innbefatter ikke anlegg som produserte etylen for hydratisering til alkohol. Anleggene var hovedsakelig av den termiske dekomponerings-typen, som hovedsakelig drives på etan og propan, vhori de spaltede gassene ble tilført til en absorpsjons-splittekolonne som fremstilte brenselsgass som topprodukt og et rikt oppløsningsmiddel som ble tilført til en avetaniseringskolonne som den første komponenten av en fraksjoheringsdel, som vist i figur 1 av U.S. patent nr. 2,573,341 som er figur 2 i tegningene ved foreliggende oppfinnelse, som repre-sentativ for tidligere kjent absorpsjonsteknikk. Around approx. 1948 was, according to page 651 of "Petroleum Refinery Engineering" by W.L. Nelson, Third Edition, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, N.Y., 1949, 830 pages, ethylene is fundamentally important in the manufacture of many chemicals, such as alcohol, ethyl ether, styrene, ethylene glycol, and tetraethyl lead. A total daily plant capacity of 1,500 tonnes per day was built or was in operation in 1948, this does not include plants that produced ethylene for hydration to alcohol. The plants were mainly of the thermal decomposition type, operating mainly on ethane and propane, where the split gases were fed to an absorption split column which produced fuel gas as the top product and a rich solvent which was fed to a deethanisation column as the first component of a fractional coupling portion, as shown in Figure 1 of U.S. Pat. patent no. 2,573,341 which is figure 2 in the drawings of the present invention, as representative of previously known absorption technology.

Absorpsj onsf remgangsmåten er diskutert for et absorpsjons-type utvinningsanlegg i en artikkel i Chemical Engineering Progress, av Ludwig Kniel og W.H. Slager, bind 43, nr. 7, sidene 335-342, juli 1947, som anvender den samme prosessen i figur 2 som er vist på side 652 av boken, "Petroleum Refinery Engineering", og i figur 1 av U.S. patent nr. 2,573,341. The absorption process is discussed for an absorption-type recovery plant in an article in Chemical Engineering Progress, by Ludwig Kniel and W.H. Slager, Vol. 43, No. 7, pages 335-342, July 1947, which uses the same process in Figure 2 shown on page 652 of the book, "Petroleum Refinery Engineering", and in Figure 1 of U.S. Patent No. 2,573,341.

Dette etylenanlegget til Monsanto Chemical Co. ved Texas City, Texas, ble hovedsakelig benyttet for fremstilling av etylen og ble primært drevet på etan og propan. Typiske endelige etylenutbytter var 75 vekt-56 fra etan, 48 vekt-56 fra propan, eller 25-32 vekt-56 fra gassolje. Ved en omvandling pr. passasje på ca. 4556 ved spaltning av propan, var ut-byttene ca. 16,7 vekt-56 etylen og 15,8 vekt-56 propyen, ved en gjennomgang. Etylen ble separert sammen med etanet og tyngere komponenter ved hjelp av en lavtemepraturabsorpsjon, et aromatisk "destillat fremstilles i prosessen som inneholder mer enn 50 vekt-56 benzen og toluen og betydelige mengder naftener, blandt hvilke cyklopentan og cykloheksan er identifisert. This ethylene plant of Monsanto Chemical Co. at Texas City, Texas, was mainly used for the production of ethylene and was primarily fueled by ethane and propane. Typical final ethylene yields were 75 wt-56 from ethane, 48 wt-56 from propane, or 25-32 wt-56 from gas oil. In case of a conversion per passage of approx. 4556 when splitting propane, the yields were approx. 16.7 wt-56 ethylene and 15.8 wt-56 propylene, in one review. The ethylene was separated together with the ethane and heavier components by means of a low-temperature absorption, an aromatic distillate is produced in the process containing more than 50 wt-56 benzene and toluene and significant amounts of naphthenes, among which cyclopentane and cyclohexane have been identified.

Typiske analyser av tre etylenholdige strømmer ble angitt i denne artikkelen: (a) en typisk koksovngass, (b) en raffineriavgass, og (c) effluenten fra en pyrolyseenhet som ble tilført propan og drevet slik at den ga en maksimal mengde etylen. For disse tre råstoffene var etylenkonsentrasjonen 4-27 mol-56, fortynningsmidler lettere enn etylen utgjorde 94-17 mol-56, derved omfattes de fleste kommersielle gassene hvorfra etylen eller etylen + propylen kan utvinnes økonomisk. Typical analyzes of three ethylene-containing streams were reported in this paper: (a) a typical coke oven gas, (b) a refinery off-gas, and (c) the effluent from a pyrolysis unit fed with propane and operated to produce a maximum amount of ethylene. For these three raw materials, the ethylene concentration was 4-27 mol-56, diluents lighter than ethylene amounted to 94-17 mol-56, thus covering most of the commercial gases from which ethylene or ethylene + propylene can be extracted economically.

I en artikkel i Petroleum Refiner av Ludwig Kniel, bind 27, nr. 11, november 1948, beskrives utformingen av en fraksjonerende absorpsjonsinnretning som er i det vesentlige den samme apparaturen som absorpsjonssplitteren omtalt i den tidligere artikkelen, for separering av metan fra etylen i en pyrolysegass oppnådd fra spaltningen av propan. Det var funnet i anleggsdrift at virkningen av slike fraksjonerende absorps j onsinnretninger overskred kravene som var ventet i utførelsen både når det gjaldt utvinning og renhet. Grunnen til dette ble antatt enten å skyldes typen av mager olje som ble anvendt som inneholdt betydelige andeler aromatiske forbindelser, spesielt benzen, eller være resultatet av ekstra resirkulering som fant sted mellom platene der hvor mellomkjtalerne var anbragt. In an article in Petroleum Refiner by Ludwig Kniel, vol. 27, no. 11, November 1948, the design of a fractionating absorption device, which is essentially the same apparatus as the absorption splitter discussed in the previous article, is described for the separation of methane from ethylene in a pyrolysis gas obtained from the splitting of propane. It had been found in plant operation that the effect of such fractionating absorption devices exceeded the requirements that were expected in the design, both in terms of recovery and purity. The reason for this was thought to be either due to the type of lean oil used which contained significant proportions of aromatic compounds, particularly benzene, or to be the result of extra recirculation that took place between the plates where the intercoolers were located.

En artikkel i Hydrocarbon Processing & Petroleum Refiner, av Joe. J. Weatherby, april 1962, bind 41, nr. 4, beskrives et lavtemperaturabsorpsjonsanlegg som utvant 40$ propan fra 295000 Nm<3>/dag våt naturgass. Denne installasjonen anvendte en fraksjonator-absorpsjonsinnretning som hadde en fordamper og ingen mellomkjølere. Denne kolonnen absorberte ikke bare hydrokarboner fra gass-strømmen, men fraksjonerte av metanen og etanen slik at det ble oppnådd et av-etanisert produkt. En del av Cy+- fraksjonen av produktet ble pumpet over toppen av denne kolonnen som absorpsjonsoje. Etylenglykol ble injisert i innløpsgass-strømmen oppstrøm for varmeveksleren og innløpsgasskjøleren hvori den ble avkjølt til -7°C med ammoniakk som kjølemiddel. En gassveksler og innløpsgass-kjøler fj"ernet ca. halvparten av varmen fra absorpsjonsut-siden av absorpsjonsinnretningen, men de nedsatte tilsvarende den midlere effektive absorpsjonsinnretningstemperaturen, og oljeinnholdet av restgassen som forlot toppen av kolonnen befant seg i likevekt med oljen ved minimumstemperaturen på An article in Hydrocarbon Processing & Petroleum Refiner, by Joe. J. Weatherby, April 1962, Vol. 41, No. 4, described a low temperature absorption plant which recovered 40% propane from 295,000 Nm<3>/day of wet natural gas. This installation used a fractionator-absorber having an evaporator and no intercoolers. This column not only absorbed hydrocarbons from the gas stream, but fractionated the methane and ethane so that a de-ethanized product was obtained. A portion of the Cy+ fraction of the product was pumped over the top of this column as an absorption sink. Ethylene glycol was injected into the inlet gas stream upstream of the heat exchanger and inlet gas cooler where it was cooled to -7°C with ammonia as refrigerant. A gas exchanger and inlet gas cooler removed about half of the heat from the absorption outside of the absorption device, but they correspondingly reduced the average effective absorption device temperature, and the oil content of the tail gas leaving the top of the column was in equilibrium with the oil at the minimum temperature of

-7°C, derved ble oljetapet minimalisert. -7°C, thereby minimizing oil loss.

Tallrike prosesser er kjente innen oppløsningsmiddel-absorp-sjonsteknikken for olefinutvinning fra spaltede gasser, raffinerigasser og syntetiske gasser inneholdende disse umettede forbindelsene. Noen prosesser anvender en aromatisk absorps j onsolj e som et oppløsningsmiddel inne i en absorpsjon-splittekolonne som har en fordamper. Slike prosesser er beskrevet i et eller flere av U.S. patentene nr. 2,187,631, 2,282,549, 2,308,856, 2,325,379, 2,357,028, 2,433,286, 2,455,803, 2,570,066, 2,573,341, 2,588,323, 2,708,580, 2,849,371, 3,055,183, 3,082,271, 3,349,145, 3,686,344, 4,072,604 og 4,479,812. Numerous processes are known in the solvent absorption technique for olefin recovery from cracked gases, refinery gases and synthetic gases containing these unsaturated compounds. Some processes use an aromatic absorption oil as a solvent inside an absorption-splitting column that has an evaporator. Such processes are described in one or more of U.S. Pat. patentene nr. 2,187,631, 2,282,549, 2,308,856, 2,325,379, 2,357,028, 2,433,286, 2,455,803, 2,570,066, 2,573,341, 2,588,323, 2,708,580, 2,849,371, 3,055,183, 3,082,271, 3,349,145, 3,686,344, 4,072,604 og 4,479,812.

U.S. patent nr. 2,573,341, Ludwig Kniel, som ble utstedt med utgangspunkt i U.S. søknad nr. 717,264, inngitt 7. desember 1946, vedrører en prosess for utvinning av olefiniske hydrokarboner og spesielt etylen av høy renhet fra koks-ovngass, raf f ineri-avgass og pyrolysegass, som har etyleninnhold på hhv. 4,0, 5,0 og 27,0 mol-#, som er råstoffene til en rektifiserer-absorpsjonsinnretning, også kjent som en absorpsjons-splitter. Kolonnen eller tårnet har en fordamper ved bunnen og to mellomkjølere for å fjerne ekstraksjons-varmen. Topp-produktet er brenselsgass, og bunn-produktet tilføres til en avetaniseringskolonne, som har en fordamper ved bunnen og en kondensator for topp-produktet hvorfra en del av kondensatet retrurneres til avetaniseringskolonnen som tilbakestrøm. Magerolje-omfanget er ikke over 4,2 kg pr. kg råstoff, en mengde som sikrer retensjon av 99 mol-Sé av etylenet som trer inn i rektifiserings-absorpsjonstårnet. U.S. Patent No. 2,573,341, Ludwig Kniel, which was issued based on the U.S. application no. 717,264, submitted on 7 December 1946, relates to a process for the extraction of olefinic hydrocarbons and especially ethylene of high purity from coke oven gas, refinery off-gas and pyrolysis gas, which have an ethylene content of respectively 4.0, 5.0 and 27.0 mol-#, which are the raw materials of a rectifier-absorption device, also known as an absorption-splitter. The column or tower has an evaporator at the bottom and two intercoolers to remove the heat of extraction. The top product is fuel gas, and the bottom product is fed to a de-ethanisation column, which has an evaporator at the bottom and a condenser for the top product from which part of the condensate is returned to the de-ethanisation column as return flow. The lean oil volume is not more than 4.2 kg per kg raw material, an amount which ensures retention of 99 mol-Sé of the ethylene entering the rectification-absorption tower.

Absorpsjon, eksemplifisert ved prosessen i figur 1 av U.S. patent nr. 573,341, ble på side 651 i Nelson's bok angitt å være den prosessen som hovedsakelig ble benyttet for etylenutvinning rundt 1948. I mideten av 1950-årene var det i drift et antall absorpsjonsanlegg som benyttet nedkjølte mageroljer såsom propan, butan, eller lette aromatiske fraksjoner. Absorption, exemplified by the process in Figure 1 of the U.S. patent no. 573,341, was stated on page 651 of Nelson's book to be the process mainly used for ethylene recovery around 1948. In the mid-1950s, a number of absorption plants were in operation that used refrigerated belly oils such as propane, butane, or light aromatic fractions.

Rundt midten av 1960-årene var fremdeles, ifølge side 85 i "Manufacturing Ethylene", av S.B. Zdonik, E.D. Green og L.P. Hallee, Petroleum Publishing Co., 1970, noen få absorpsjonsanlegg i drift, men antallet var avtagende, mens alle de nybygde anleggene anvendte en eller annen form for lavtemperaturf raksj oner ing for å separere etylen fra lette hydrokarboner. Ved anleggskapasiteter på ca. 45000 tonn pr. år fremstilt etylen var nedkjølte-absorpsjonsutvinningsanlegg økonomisk sammenlignbare med låvtemperatur-f raksj oner ings-utvinningsanlegg. Around the mid-1960s, according to page 85 of "Manufacturing Ethylene", by S.B. Zdonik, E.D. Green and L.P. Hallee, Petroleum Publishing Co., 1970, a few absorption plants in operation, but the number was decreasing, while all the newly built plants used some form of low-temperature fractionation to separate ethylene from light hydrocarbons. For plant capacities of approx. 45,000 tonnes per year produced ethylene, refrigerated absorption extraction plants were economically comparable to low-temperature fractionation extraction plants.

Ettersom størrelsen av etylenanleggene økte, forårsaket de store oppvarmings- og avkjølingsbelastningene på oppløsnings-middelet i absorpsjons-typen anlegg at anleggene ble mer uøkonomiske m.h.t. drifts- og anleggskostnader, selv om lavtemepratur-fraksjoneringsanlegget benyttet et mer komplisert nedkjølingssystem p.g.a. de ekstremt lave temperaturene som ble anvendt. As the size of ethylene plants increased, the large heating and cooling loads on the solvent in absorption-type plants caused the plants to become more uneconomical in terms of operating and facility costs, even though the low-temperature fractionation plant used a more complicated cooling system due to the extremely low temperatures used.

Det synes derfor som om en klassisk konkurransekamp ble utkjempet i løpet av de tjue årene fra avslutningen av den 2. verdenskrig til ca. 1965, hvor vinneren var 1 av temper atur-fraksjoneringsanlegget og taperen var oppløsningsmiddel-absorpsj onsanlegget. En oversikt over årsakene til denne avgjørelsen om markedet er på sin plass. It therefore seems as if a classic competitive battle was fought during the twenty years from the end of the Second World War to approx. 1965, where the winner was 1 of the temperature fractionation plant and the loser was the solvent absorption plant. An overview of the reasons for this decision on the market is in order.

Under henvisning til figur 1 av U.S. patent nr. 2,573,341 som den dominerende absorpsjonsprosessen ifølge Nelson, synes det å være minst sju grunner til at anlegg som anvendte Kniel absorpsjonsprosessen, for utvinning og separasjon av olefiner fra termisk spaltede hydrokarbongasser, ikke vant konkur-ransekampen. For det første bør det bemerkes at denne Kniel-prosessen Ikke kunne anvendes på separasjon av metan fra hydrogen, mens en slik separasjon var påkrevet for hydrogenering av acetylen til etylen. Hydrogen ble derfor benyttet som brennstoff, hvilket er en økonomisk ufordelaktig prosess. Referring to Figure 1 of the U.S. patent No. 2,573,341 as the dominant absorption process according to Nelson, there appear to be at least seven reasons why plants using the Kniel absorption process, for the recovery and separation of olefins from thermally cracked hydrocarbon gases, did not win the competition. Firstly, it should be noted that this Kniel process could not be applied to the separation of methane from hydrogen, whereas such a separation was required for the hydrogenation of acetylene to ethylene. Hydrogen was therefore used as fuel, which is an economically disadvantageous process.

For det andre synes prosessen å ha vært rettet mot kontinu-erlig produksjon av aromatiske fraksjoner og retensjon derav i det aromatiske systemet, i det omfang som er vært nødvendig for å opprettholde et forråd av absorpsjonsmiddelolje. Denne situasjonen indikerer at tapene av mager absorpsjonsolje var betydelige, og at slike tap gikk til brennstoffanvendelse. Spaltningsovnene synes å ha vært utformet for produksjon av den aromatiske absorps j onsmiddelolj en fremfor å produsere etylen. Secondly, the process seems to have been aimed at continuous production of aromatic fractions and retention thereof in the aromatic system, to the extent necessary to maintain a supply of absorbent oil. This situation indicates that the losses of lean absorption oil were significant and that such losses went to fuel use. The cracking furnaces appear to have been designed for the production of the aromatic absorbent oil rather than for producing ethylene.

For det tredje angis det i U.S. patent nr. 2,573,341 at det også er vesentlig at metan elimineres ved hjelp av absorpsj ons-splittekolonnen, uten tap av etylen i topp-produkt-strømmen, og at større mengder metan enn ventet ikke tillates i bunn-produktmaterialene fra absorpsjons-splittekolonnen fordi slike større mengder kunne ødelegge driften av av-et an i ser ings innr ent ingen og etylenfraksjonatoren ved å forårsake en manglende evne til å kondensere tilbakestrømmen i disse tårnene ved temperaturene som er nødvendige for å oppnå de ønskede konsentrasjonene i topp-fraksjonene fra hver av disse tårnene. Ifølge en Amendment inngitt 8. januar 1951 under behandlingen av U.S. søknaden nr. 717,264, "Det ble funnet at ved utformingen av et slikt anlegg var det en tendens til enten å miste etylentopp-produkt i brenselsgass-røret eller å akkumulere metan i bunn-produktene fra absorpsj ons innr etningen , hvilket forurenset etylenproduktet" . Løsningen som synes å være valgt og angitt i kravene i U.S. patent nr. 2,573,341, som vist i patentskriftets figur 2, var å tilføre demetaniseringskolonnen, men demetaniseringskolonnen er overflødig dersom absorpsjons-splittekolonnen er riktig utformet. Third, it is stated in the U.S. patent no. 2,573,341 that it is also essential that methane is eliminated by means of the absorption-splitting column, without loss of ethylene in the overhead product stream, and that larger quantities of methane than expected are not allowed in the bottom product materials from the absorption-splitting column because such larger amounts could destroy the operation of the de-aeration unit and the ethylene fractionator by causing an inability to condense the return stream in these towers at the temperatures necessary to achieve the desired concentrations in the overhead fractions from each of these the towers. According to an Amendment filed on January 8, 1951 during the consideration of the U.S. application no. 717,264, "It was found that when designing such a plant there was a tendency to either lose ethylene top product in the fuel gas pipe or to accumulate methane in the bottom products from the absorption facility, which contaminated the ethylene product". The solution that appears to be chosen and stated in the requirements of the U.S. patent no. 2,573,341, as shown in Figure 2 of the patent, was to add the demethanization column, but the demethanization column is redundant if the absorption-split column is properly designed.

For det fjerde ble ca. 9656 av metanen avvist, dette indikerer at et innhold på 45é metan var tilstede i etylenproduktet, et tall som bekreftes av etylenrenheten på 97$. Kravene til renhet har imidlertid stadig økt, og det kan ha vært en økende økonomisk belastning å oppfylle disse kravene som Kniel-type absorpsjonsprosessen ikke var istand til å oppfylle. Fourthly, approx. 9656 of the methane rejected, this indicates that a content of 45é methane was present in the ethylene product, a figure which is confirmed by the ethylene purity of 97$. However, the demands for purity have steadily increased, and it may have been an increasing economic burden to meet these demands that the Kniel-type absorption process was unable to meet.

For det femte synes det som om absropsjons-splittekolonnen var installert hovedsakelig for å redusere spaltningskravene, ved preliminær fjernelse av hydrogen og metan i raffieri-avgass-råstoffene, istedenfor for utvinning og separasjon av spaltegasser. Videre besto mageroljefraksjonen som ble benyttet i absorpsjons-splittekolonnen av 54,0$ benzen og toluen og 17,6$ pentaner og lettere hydrokarboner, hvilket er betydelig lettere enn den vanlige mageroljern. Fifth, it appears that the absorption-splitter column was installed mainly to reduce cracking requirements, by preliminary removal of hydrogen and methane in the raffiery off-gas feedstocks, rather than for recovery and separation of cracking gases. Furthermore, the lean oil fraction used in the absorption-splitting column consisted of 54.0% benzene and toluene and 17.6% pentanes and lighter hydrocarbons, which is considerably lighter than the usual lean oil iron.

For det sjette indikerer beskrivelsen også at prosessen var begrenset til etylen som produkt, og ikke var fleksibel nok til å tilveiebringe ytterligere ønskelige biprodukter, såsom propylen, som ble sendt til varmerne for spaltning, og acetylen, som ble totalt ignorert i prosessen og også resirkulert. Vider ble andre uomsatte paraffiner og olefin-fraksjoner tyngere enn etylen resirkulert til spatningsovnene for å lage det aromatiske destillatet som ble benyttet som absorpsjonsmiddelolje, selv om det eksisterte et marked for propylenet og utvilsomt for butadienet ved dette tidspunktet. Dette utgjorde et annet uøkonomisk trekk ved prosessen. Sixth, the description also indicates that the process was limited to ethylene as a product, and was not flexible enough to provide additional desirable by-products, such as propylene, which was sent to the heaters for cracking, and acetylene, which was totally ignored in the process and also recycled . Furthermore, other unreacted paraffins and olefin fractions heavier than ethylene were recycled to the spar furnaces to make the aromatic distillate used as absorbent oil, although a market existed for the propylene and undoubtedly for the butadiene at this time. This constituted another uneconomic feature of the process.

Som den sjuende grunnen var frihetsgradene for drift av Kniel-prosessen begrenset ved at det bare ble gjort bruk av temperaturer og mageroljestrømningshastigheter. Trykk var imidlertid også tilgjengelig som en kontrollfaktor. Det at dets anvendelse ble neglisjert kan ha ført til noen av problemene ved prosessen. As the seventh reason, the degrees of freedom for operating the Kniel process were limited by the use of only temperatures and lean oil flow rates. However, pressure was also available as a control factor. That its application was neglected may have led to some of the problems with the process.

Tre Kniel-prosess absorpsjonsanlegg var bygget av Lummus Company 1. februar 1950 ifølge en beedigt erklæring av Ludwlg Kniel som ble inngitt under behandligen av søknad nr. 717,264. Dersom man var konfrontert med de høye tapene av absorpsjonsmiddelolje i et av disse absorpsjonsanleggene kunne man ha valgt en hvilken som helst av flere forbedrende fremgangsmåter. Three Kniel process absorption plants were built by the Lummus Company on February 1, 1950, according to an affidavit of Ludwig Kniel filed in pending application No. 717,264. If one were confronted with the high losses of absorbent oil in one of these absorption plants, one could have chosen any of several improvement methods.

En slik fremgangsmåte ville være å benytte en olje av høyere molekylvekt, såsom de tunge fraksjonene produsert i olje-gass-separaterne 1 figur 1 av U.S. patent nr. 2,573,341 eller de tunge fraksjonene avvist av redestillasjonstårnet, men det var kjent at færre absorpsjoirsmolekyler da ville vært tilgjengelig for absorpsjon, hvilket ville føre til en lavere belastningskapasitet. Lavere belastningskapasiteter betyr et større oppløsningsmiddelforråd, større pumper, mer tilbake-strømning o.l. Denne fremgangsmåten ble tilsynelatende avvist. One such method would be to use a higher molecular weight oil, such as the heavy fractions produced in the oil-gas separators 1 figure 1 of the U.S. Patent No. 2,573,341 or the heavy fractions rejected by the redistillation tower, but it was known that fewer absorber molecules would then be available for absorption, resulting in a lower loading capacity. Lower load capacities mean a larger solvent supply, larger pumps, more backflow, etc. This approach was apparently rejected.

En annen fremgangsmåte ville vært å regulere tapssituasjonen ved produktsjon av absorpsjonsmiddelolje i anlegget. Det er f.eks. kjent at lavt partialtrykk og høyt dampforhold maksimerer olefinproduksjon og at høyt partialtrykk og lavt dampforhold pluss lang residenstid, maksimerer produksjon av aromatiske forbindelser. Det ville følgelig ha vært en relativ enkel sak å gjøre justeringer i driften av spaltningsovnene for fremstilling av en ønsket mengde aromatiske forbindelser for å erstatte tapene av absorpsjonsmiddelolje. Denne fremgangsmåten ble tilsynelatende valgt. Prosessen ville imidlertid deretter være fastlåst til fremstilling av aromatiske forbindelser med samtidig avtagende etylen-produksjon og tilsynelatende manglende evne til å konkurrere med lavtemperaturfraksjoneringsprosesser. Another method would be to regulate the loss situation when producing absorbent oil in the plant. It is e.g. known that low partial pressure and high vapor ratio maximize olefin production and that high partial pressure and low vapor ratio plus long residence time maximize production of aromatic compounds. Accordingly, it would have been a relatively simple matter to make adjustments in the operation of the cracking furnaces to produce a desired amount of aromatic compounds to replace the losses of absorbent oil. This procedure was apparently chosen. However, the process would then be locked into the production of aromatic compounds with concomitantly decreasing ethylene production and an apparent inability to compete with low-temperature fractionation processes.

Kniel absorpsjonsprosessen synes følgelig å ha vært beheftet med følgende problemer: A. uøkonomisk brenning av hydrogen, propylen og acetylen; B. omfattende tap av aromatisk absorpsjonsmiddelolje og erstatning med destillat produsert i prosessen, derved ble etylenproduksjonen redusert; C. et tilsynelatende behov for en ytterligere kolonne (avmetaniseringsinnretningen) for separasjon av metan fra etylen for å være istand til å fremstille etylen av tilstrekkelig høy renhet; og D. manglende evne til økonomisk å møte den økende etter- spørselen for etylenrenhet og -utvinning. Utgangspatentene og søknadene vedrørende Mehra-prosessen har anvendt foretrukne fysikalske oppløsningsmidler for utvinning av hydrokarbongassvæsker fra naturgass-strøramer i to ut-førelser: ekstraktiv trykkavlastning og ekstraktiv splitting. Consequently, the Kniel absorption process appears to have been plagued with the following problems: A. uneconomical burning of hydrogen, propylene and acetylene; B. extensive loss of aromatic absorbent oil and replacement with distillate produced in the process, thereby reducing ethylene production; C. an apparent need for an additional column (the demethanizer) for the separation of methane from ethylene to be able to produce ethylene of sufficiently high purity; and D. the inability to financially meet the growing after- the question of ethylene purity and recovery. The original patents and applications relating to the Mehra process have used preferred physical solvents for the extraction of hydrocarbon gas liquids from natural gas reservoirs in two versions: extractive pressure relief and extractive splitting.

Utførelsen med ekstraktiv trykkavlastning av Mehra-prosessen innbefatter ekstraksjon av naturgass-strømmer med et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel, trykkavlastning av det rike oppløsningsmiddelet , og kompresjon, avkjøling og kondensering av de ønskede C2+-hydrokarbonene, som beskrevet i U.S. patentene 4,421,535, 4,511,381, 4,526,594 og 4,578,094 og i U.S. søknadene nr. 758,351 og 759,327. De kondenserte hydrokarbonene blir deretter selektivt avmetanisert for å bevare valgte C2+, C3+ eller C4+ hydrokarboner, og de fjernede Cj_, C1+ C2, eller C1+C2+C3 hydrokarbonene resirkuleres til ekstraksjonstrinnet. Den ekstraktive trykk-avlastningsutførelsen er beskrevet på sidene 7 og 8 av 14. oktober 1985-utgaven av Gas Processors Report, P.O.Box 33002, Tulsa, Ok 74153, USA. The extractive depressurization embodiment of the Mehra process involves extracting natural gas streams with a preferred physical solvent, depressurizing the rich solvent, and compressing, cooling, and condensing the desired C 2+ hydrocarbons, as described in U.S. Pat. patents 4,421,535, 4,511,381, 4,526,594 and 4,578,094 and in the U.S. applications no. 758,351 and 759,327. The condensed hydrocarbons are then selectively demethanized to preserve selected C2+, C3+, or C4+ hydrocarbons, and the removed Cj_, C1+ C2, or C1+C2+C3 hydrocarbons are recycled to the extraction step. The extractive pressure relief embodiment is described on pages 7 and 8 of the October 14, 1985 issue of Gas Processors Report, P.O.Box 33002, Tulsa, Ok 74153, USA.

Den ekstraktive splitteutførelsen av Mehra-prosessen, som beksrevet i U.S. søknadene nr. 784,566, 808,463, 828,988 og 828,996, innbefatter at en rågass-strøm bringes i kontakt med et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel i en ekstraaktiv splittekolonnen innbefattende en øvre ekstraksjonsdel"og en nedre splittedel. Gassen trer inn i kolonnen mellom ekstraksj onsdelen og flytter oppover hvor den kommer i kontakt med mager foretukket fysikalsk oppløsningsmiddel som, etter inntreden i ekstraksjonsdelen ved toppen av kolonnen, flyter nedover og motstrøms til den oppadgående gass-strømmen. Kontakten finner sted over masseoverføringsoverflater, såsom kolonnepakning eller destiliasjonsplater . Oppløsnings-middelet som forlater bunnen av ekstraksjonsdelen er rikt på Ci og tyngere hydrokarboner. The extractive splitting operation of the Mehra process, as pitched in the U.S. applications Nos. 784,566, 808,463, 828,988 and 828,996, involve contacting a raw gas stream with a preferred physical solvent in an extractive splitting column including an upper extraction section and a lower splitting section. The gas enters the column between the extraction section and moves upwards where it contacts lean, preferably physical, solvent which, after entering the extraction section at the top of the column, flows downward and countercurrent to the upward gas stream. The contact takes place over mass transfer surfaces, such as column packing or distillation plates. The solvent leaving the bottom of the extraction part is rich in Ci and heavier hydrocarbons.

Dette C^+-rike oppløsningsmiddelet trer inn i splittedelen av kolonnen og flyter nedover, hvor det kommer i kontakt med de oppadflytende splittede dampene fra fordampeneren ved bunnen av kolonnen. De splittede dampene består hovedsakelig av uønskede komponenter, såsom metan, dersom det ønskede formålet er å utvinne etan og tyngere hydrokarboner, eller metan og etan, dersom det ønskede formålet er å utvinne propan og tyngere hydrokarboner osv., avhengig av de ønskede utvinningsformål. This C^+ -rich solvent enters the split portion of the column and flows downward, where it contacts the upwardly split vapors from the evaporator at the bottom of the column. The split vapors mainly consist of unwanted components, such as methane, if the desired purpose is to extract ethane and heavier hydrocarbons, or methane and ethane, if the desired purpose is to extract propane and heavier hydrocarbons, etc., depending on the desired extraction purposes.

For å vende tilbake til muligheter for kostnadsreduksjoner for olefinanlegg synes det at et sannsynlig sted for å oppnå dette er den cryogene avkjølingsdelen hvori hydrogen, metan og etylenfraksjoner separeres. Et system som kan bevirke slik separasjon ved hjelp av en mindre energiintensiv fremgangsmåte kan være nyttig i mange eksisterende olefinanlegg. Returning to opportunities for cost reductions for olefin plants, it seems that a likely place to achieve this is the cryogenic cooling section in which hydrogen, methane and ethylene fractions are separated. A system that can effect such separation using a less energy-intensive method can be useful in many existing olefin plants.

Nærmere bestemt er demetaniseringskolonnen en spesielt høy intens energiforbruker i et lavtemperaturfraksjoneringsanlegg fordi den krever ekstremt lave temperaturer. En forbedret prosess som kan eliminere demetaniseringskolonnen er følgelig påkrevet. Specifically, the demethanization column is a particularly high intensive energy consumer in a low temperature fractionation plant because it requires extremely low temperatures. An improved process that can eliminate the demethanization column is therefore required.

Et tredje område som inviterer til forbedring er produksjonen av etylen av høy renhet, ved etylenutvinningsnivåer bedre enn 98% og ved etylenrenheter høyere enn 99,9%, på en mer økonomisk måte ved å redusere energiforbruket ved en rimelig kostand. A third area that invites improvement is the production of high purity ethylene, at ethylene recovery levels better than 98% and at ethylene purities higher than 99.9%, in a more economical way by reducing energy consumption at a reasonable cost.

Det er følgelig et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en prosess for separasjon og utvinning av hydrogen i en valgt grad fra en en gassformig strøm inneholdende olefiner. It is consequently an object of the present invention to provide a process for the separation and extraction of hydrogen to a selected degree from a gaseous stream containing olefins.

Det er videre et formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for separering og utvinning av metan i en valgt grad fra en gassformig strøm inneholdende olefiner. It is further an object to provide a method for separating and extracting methane to a selected degree from a gaseous stream containing olefins.

Det er videre et formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for separering av olefinholdige gasser i hydrogen, metan og Cg=+ hydrokarbonprodukter som oppfyller ønskede spesifikasjoner. It is further an object to provide a method for separating olefin-containing gases into hydrogen, methane and Cg=+ hydrocarbon products which meet desired specifications.

Det er et annet formål å tilveiebringe en prosess for separering og utvinning av hydrogen, metan og C2=+ hydrokarbongasser fra olefinholdige gass-strømmer samtidig som de forårsaker lave tap av oppløsningsmiddel og redusert energiforbruk sammenlignet med tidligere kjente prosesser. It is another object to provide a process for the separation and recovery of hydrogen, methane and C2=+ hydrocarbon gases from olefinic gas streams while causing low solvent losses and reduced energy consumption compared to previously known processes.

Det er i tillegg et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et eks tråks j onsanlegg for separering og utvinning av hydrogen, metan og Cg=+ hydrokarbongasser fra termisk spaltede hydrokarbongasser og for derved å kunne etter-tilpasse et eksisterende olefinproduksjonsanlegg. It is also an object of the present invention to provide an extraction plant for the separation and extraction of hydrogen, methane and Cg=+ hydrocarbon gases from thermally split hydrocarbon gases and to thereby be able to retrofit an existing olefin production plant.

Det er nok et formål å tilveiebringe et slikt ekstraksjons-anlegg og en fremgangsmåte for anvendelse av dette som en del av et nytt olefinfremstillingsanlegg. It is another object to provide such an extraction plant and a method for using this as part of a new olefin production plant.

Ifølge disse formålene og prinsippene ved foreliggende oppfinnelse er det overraskende oppdaget at en hydrogenrik strøm, en metanrik" strøm og en Cg=+ hydrokarbonstrøm, som er ekstremt rene m.h.p. metan og hvorfra uhyre rent etylen senere kan utvinnes, kan separeres og utvinnes fra en strøm av komprimerte, mekaptanfrie, tørre hydrokarbongasser, som innbefatter en betydelig andel av umettede hydrokarboner, ved at hydrokarbongass-strømmen føres gjennom to ekstraskjons-kolonner i serie, i motstrøm til strømmer av magert foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel, og ved å tilføre minst en oppløsningsmiddelrik bunnfraksjonsstrøm til minst en destillasj onskolonne som regenererer det rike oppløsnings-middelet slik at det dannes magert oppløsningsmiddel og produserer minst ett av de tre produktene. Minst en ekstraksjonskolonne er en ekstraktiv splittekolonne. According to these objects and principles of the present invention, it has surprisingly been discovered that a hydrogen-rich stream, a methane-rich stream and a Cg=+ hydrocarbon stream, which are extremely pure with respect to methane and from which extremely pure ethylene can later be recovered, can be separated and recovered from a stream of compressed, mecaptan-free, dry hydrocarbon gases, which include a significant proportion of unsaturated hydrocarbons, by passing the hydrocarbon gas stream through two extraction columns in series, countercurrent to streams of lean preferred physical solvent, and by adding at least one solvent-rich bottom fraction stream to at least one distillation column which regenerates the rich solvent to form lean solvent and produces at least one of the three products At least one extraction column is an extractive splitting column.

Hver ekstraktive splittekolonne inneholder en splittedel, somn har innretning for varmetilførsel, og en ekstraksjonsdel over denne. Enten den ene eller begge av de ekstraktive splittekolonnene kan i tillegg være utstyrt med en rektifiseringsdel som er anbragt over ekstraksjonsdelen og som innbefatter en partiell kondensator som mottar topp-fraksjonsstrømmen fra toppen av kolonnen, en akkumulator, og en et tilbakestrømningsrør til toppen av kolonnen. Hver ekstraktiv splittekolonne er en del av en oppløsningsmiddel-sløyfe. Det samme oppløsningsmiddelet kan anvendes i begge sløyfene. Each extractive splitting column contains a splitting part, which has a device for heat supply, and an extraction part above this. Either one or both of the extractive splitting columns can additionally be equipped with a rectification part which is placed above the extraction part and which includes a partial condenser which receives the top fraction flow from the top of the column, an accumulator, and a return pipe to the top of the column. Each extractive splitting column is part of a solvent loop. The same solvent can be used in both loops.

De to ekstraksjonskolonnene og den ene eller de to destilla-s j onskolonnene kan anordnes ifølge en hvilken som helst av tre utførelser. I to av de tre utførelsene utvinnes de tre produktene som, eller fra, topp-fraksjonsstrømmer fra tre av de fire kolonnene. I alle disse tre utførelsene tilføres strømmen av komprimert, merkaptanfri og tørket hydrokarbongass til midtdelen av den første ekstraksjonskolonnen, som er etylenekstraksjonskolonnen (EEC). The two extraction columns and the one or two distillation columns can be arranged according to any of three designs. In two of the three embodiments, the three products are recovered as, or from, top fraction streams from three of the four columns. In all three of these embodiments, the stream of compressed, mercaptan-free, dried hydrocarbon gas is fed to the middle section of the first extraction column, which is the ethylene extraction column (EEC).

Anordningene ved disse utførelsene, det viktigste innholdet av topp-fraksjoris- og bunn-fraksjonsstrømmene, kolonne-betegnelsene og oppløsningsmiddelstrømmen og en eller to sløyfer er gjengitt i tabell I. Det fremgår at arrange-mentene av ekstraksjonskolonnene i disse utførelsene kort kan beskrives som EEC/MEC, EEC/MPC og EEC/MEC/FV. I EEC/MEC-utførelsen blir topp-fraksjon ES-strømmen delvis tilbakeført og delvis tilført til MEC-kolonnen, som er metanekstraksjonskolonnen (MEG), og bunnf raksj onsstrømmen tilføres til den første desti 1lasjonskolonnen, som er råproduktkolonnen (RPC). Den regenererer magert oppløsnings-middel for den første oppløsningsmiddelsløyfen og produserer produktstrømmen av Cg=+ hydrokarboner. Den andre ekstraksj onskolonnen produserer den hydrogenrike gassproduktstrømmen og dens topp-fraksjon og en rik oppløsningsmiddel-bunn-fraksjonsstrøm som tilføres til den andre destillasjonskolonnen, angitt som metanproduktkolonnen (MPC). Den produserer den metanrike gassproduktstrømmen og dens topp-fraksjon og regenerert oppløsningsmiddel for den andre oppløsningsmiddelsløyfen som bunn-fraksjonsstrøm. The arrangements of these designs, the most important contents of the top fractionation and bottom fraction streams, the column designations and the solvent stream and one or two loops are reproduced in Table I. It appears that the arrangements of the extraction columns in these designs can be briefly described as EEC /MEC, EEC/MPC and EEC/MEC/FV. In the EEC/MEC design, the top fraction ES stream is partially recycled and partially fed to the MEC column, which is the methane extraction column (MEG), and the bottom fraction stream is fed to the first distillation column, which is the crude product column (RPC). It regenerates lean solvent for the first solvent loop and produces the product stream of Cg=+ hydrocarbons. The second extraction column produces the hydrogen-rich gas product stream and its overhead fraction and a solvent-rich bottom fraction stream which is fed to the second distillation column, designated the methane product column (MPC). It produces the methane-rich gas product stream and its top fraction and regenerated solvent for the second solvent loop as the bottom fraction stream.

IEEC/MPC-utførelsen ekstraherer etylenekstraksjonskolonnen (EEC) det meste av metanet, såvel som etylenet og andre C2+-hydrokarboner (både mettede og umettede) i den frie opp-løsningsmiddelstrøm, idet den hydrogenrike gassprodukt-strømmen- produseres som dens topp-fraksjon. Den rike oppløsningsmiddelstrømmen tilføres til den første destillasjonskolonnen (SRC) som regenererer magert oppløsningsmiddel for den første oppløsningsmiddelsløyfen og produserer C]_+-hydrokarboner som topp-fraksjonsstrøm for tilførsel til midtdelen av den andre ekstraksj onskolonnen, som er metanproduktkolonnen (MPC). Denne kolonnen produserer den metanrike gassproduktstrømmen som topp-fraksjon og en rik oppløsningsmiddelstrøm inneholdende C2+-hydrokarboner. Denne rike oppløsningsmiddelstrømmen tilføres til den andre destillasjonskolonnen, som er råproduktkolonnen (RPC), den produserer den tredje produktstrømmen av C2=+-hydrokarboner og regenererer det magre oppløsningsmiddelet for den andre oppløsningsmiddelsløyfen. In the IEEC/MPC embodiment, the ethylene extraction column (EEC) extracts most of the methane, as well as the ethylene and other C2+ hydrocarbons (both saturated and unsaturated) in the free solvent stream, producing the hydrogen-rich gas product stream as its overhead fraction. The rich solvent stream is fed to the first distillation column (SRC) which regenerates lean solvent for the first solvent loop and produces C]_+ hydrocarbons as overhead fraction stream for feeding to the middle part of the second extraction column, which is the methane product column (MPC). This column produces the methane-rich gas product stream as an overhead fraction and a rich solvent stream containing C 2+ hydrocarbons. This rich solvent stream is fed to the second distillation column, which is the crude product column (RPC), it produces the third product stream of C2=+ hydrocarbons and regenerates the lean solvent for the second solvent loop.

I EEC/MEC/FV-utførelsen ekstraherer etylenekstraksjonskolonnen (EEC), som er en ektraktiv splittekolonne, etylenet og tyngere hydrokarboner i dens rike oppløsningsmiddel- brunnfraksjonsstrøm som tilføres til destillasjonen eller råproduktkolonnen (RPC) hvor magert oppløsningsmiddel regenereres og C2=+-hydrokarbonprodukt produseres som topp-fraksjonsstrøm. Den magre oppløsningsmiddelstrømmen tilføres til toppen av den andre ekstraksjonskolonnen (MEC), som generelt ikke har noen splittedel, men som kan anvende en dersom metan og hydrogen-spesifikasjoner medfører behov for dette, mens topp-fraksjons-EEC-strømmen tilføres til bunnen. Den andre ekstraksjonskolonnen (MEC) kan operere ved et høyere trykk enn EEC, men driftstrykket for MEC må være mindre enn det kritiske trykket for gass-væskeblandingen i MEC. MEC-topp-produktstrømmen er hydrogenrikt gassprodukt. Bunn-fraksjonsstrømmen av rikt oppløsningsmiddel trykkavlastes, slik at det produseres en metanrik gassproduktstrøm og magert oppløsningsmiddel som tilføres til toppen av etylenekstraksj onskolonnen. In the EEC/MEC/FV design, the ethylene extraction column (EEC), which is an extractive splitting column, extracts the ethylene and heavier hydrocarbons in its rich solvent well fraction stream which is fed to the distillation or crude product column (RPC) where lean solvent is regenerated and C2=+ hydrocarbon product is produced as peak fractional flow. The lean solvent stream is fed to the top of the second extraction column (MEC), which generally has no splitter, but may use one if methane and hydrogen specifications require it, while the top fraction EEC stream is fed to the bottom. The second extraction column (MEC) can operate at a higher pressure than the EEC, but the operating pressure of the MEC must be less than the critical pressure of the gas-liquid mixture in the MEC. The MEC top product stream is hydrogen-rich gas product. The bottom fraction stream of rich solvent is depressurized, producing a methane-rich gas product stream and lean solvent which is fed to the top of the ethylene extraction column.

EEC/MEC-utførelsen produserer et produkt fra ekstraksj onskolonnene og to produkter fra des t il las j onskolonnene . EEC/MPC-utfrørelsen produserer to produkter fra ekstraksjonskolonnene og et produkt fra destillasjonskolonnene. EEC/MEC-/F V-utf ørel sen produserer et produkt fra ekstraksj onskolonnene, et produkt fra trykkavlastningsbeholderen, og det tredje produktet fra den eneste destillasjonskolonnen. The EEC/MEC design produces one product from the extraction columns and two products from the distillation columns. The EEC/MPC seeding produces two products from the extraction columns and one product from the distillation columns. The EEC/MEC/F V version produces one product from the extraction columns, one product from the pressure relief vessel, and the third product from the single distillation column.

De spaltede gassene behøver ikke å komprimeres til et typisk trykk på 3600 kpa, men må isteden bare komprimeres til 2200-3200 kpa for å ekstrahere etylen og tyngere hydrokarboner fra de typiske spaltede gassene eller raffinerigassene. The cracked gases do not need to be compressed to a typical pressure of 3600 kpa, but instead need only be compressed to 2200-3200 kpa to extract ethylene and heavier hydrocarbons from the typical cracked gases or refinery gases.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvender Mehra-prosess-teknologikonseptet for separering av komponentene i en komprimert, mekaptanfri og dehydratisert spaltet gass-strøm fra et olefinanlegg ved effektiv å anvende et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel for effektiv ut-vasking av gass-strømmen og foretrukket fjernelse av valgte hydrokarboner fra denne. Yttelrigere informasjon vedrørende oppløsningsmiddel er gitt i U.S. søknad nr. 808,463. The method according to the present invention uses the Mehra process technology concept for separating the components of a compressed, mecaptan-free and dehydrated cracked gas stream from an olefin plant by effectively using a preferred physical solvent for effective washing out of the gas stream and preferably removing selected hydrocarbons from this. Additional solvent information is provided in U.S. Pat. application no. 808,463.

For formålene med foreliggende oppfinnelse og for å illu-strere forbedringene sammenlignet med tidligere kjent teknikk, begynner prosessen ved 1 avtrykks inntaket til kompressoren for spaltet gass som representerer det første forbindelsespunktet, idet fremstillingen av etylen, dvs. spal tningsprosessen, ligger utenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Etylen-pluss-komponentstrømmen som trer inn i avetaniseringskolonnen, som hovedproduktstrømmen ifølge oppfinnelsen, representerer det andre forbindelsespunktet, idet nedstrømsf raksj oner ing i individuelle produkter også ligger utenfor rammen av foreliggende oppfinnelse. Andre produkter av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er en hydrogenrik gass-strøm og en metanrik gass-strøm. Disse tre produktene, dvs. etylen-pluss, metanrik og hydrogenrik strøm, behandles deretter på samme måte som i tidligere kjent teknikk. For the purposes of the present invention and to illustrate the improvements compared to prior art, the process begins at 1 mark the intake of the split gas compressor which represents the first connection point, the production of ethylene, i.e. the splitting process, is outside the scope of the present invention. The ethylene-plus component stream entering the de-ethanization column, as the main product stream according to the invention, represents the second connection point, as downstream fractionation into individual products is also outside the scope of the present invention. Other products of the method according to the invention are a hydrogen-rich gas stream and a methane-rich gas stream. These three products, i.e. ethylene-plus, methane-rich and hydrogen-rich stream, are then treated in the same way as in prior art.

Følgelig vedrører fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse separasjon av etylen og tyngere hydrokarboner fra metan og hydrogengasser som er tilstede i de spaltede gassene fra et olefinanlegg, raffineriavgass-strømmer, koks-ovngass-strømmer eller syntesegass-strømmer. Accordingly, the method according to the present invention relates to the separation of ethylene and heavier hydrocarbons from methane and hydrogen gases which are present in the split gases from an olefin plant, refinery off-gas streams, coke oven gas streams or synthesis gas streams.

Idet Mehra-prossess-konseptet kan anvendes påen hvilken som helst gass-strøm Inneholdende olefiner avledet fra et hvilket som helst råstoff og Idet den vedrører separasjonsprosesser som idag er energiintensive er Mehra-prosessen potensielt egnet for etter-tilapasning av et hvilket som helst etylenanlegg verden over, som idag har en ekvivalent installert etylenkapasitet på 49 millioner tonn pr.år. As the Mehra process concept can be applied to any gas stream containing olefins derived from any raw material and as it relates to separation processes that are currently energy intensive, the Mehra process is potentially suitable for retrofitting any ethylene plant in the world over, which today has an equivalent installed ethylene capacity of 49 million tonnes per year.

I olefinseparasJonsskjemaene i figurene 1 og 3 er de tre trinnene som er felles og identiske for et typisk olefinanlegg og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, spaltning, spillvarmegjenvinning og deetanisering, pluss eventuelle etterfølgende trinn i nedstrømsutstyr, såsom etylen/etan-fraksjonatorer, avpropaniseringsinnretninger, propylen/propanf raks jonatorer , avbutaniseringsinnretninger osv. In the olefin separation schemes of Figures 1 and 3, the three steps common and identical to a typical olefin plant and the process of the present invention are cracking, waste heat recovery and deethanization, plus any subsequent steps in downstream equipment, such as ethylene/ethane fractionators, depropanizers, propylene/ propane fraction ionizers, debutanization devices, etc.

Forbruket av energi for tilførselsgasskompresjon reduseres ved denne erstatningen av etlavtemperaturfraksjoneringsanlegg med et Mehra-prosessystem, fordi Mehra-prosess-ekstråksjons-prosessen ikke krever høye trykk for separasjon av komponentene. Tilsvarende kan syregassbehandling og dehydratisering finne sted ved lavere trykk. Dehydratiseringsbehovene er også betydelig redusert fordi ekstreme cryogene temperaturer aldri benyttes i Mehra-prosessen for separasjon av en ønsket etylen og tyngere hydrokarboner fra de spaltede gass-strømmene. Følgelig kan enkel glykoldehydratisering være tilstrekkelig for anvendelse ved Mehra-prosesskonseptet. The consumption of energy for feed gas compression is reduced by this replacement of a low temperature fractionation plant with a Mehra process system, because the Mehra process extraction process does not require high pressures for the separation of the components. Similarly, acid gas treatment and dehydration can take place at lower pressures. Dehydration needs are also significantly reduced because extreme cryogenic temperatures are never used in the Mehra process for separation of a desired ethylene and heavier hydrocarbons from the split gas streams. Accordingly, simple glycol dehydration may be sufficient for use in the Mehra process concept.

Idet Mehra-prosess-ekstraksjonsenheten ikke krever ekstreme cryogene temperaturer foreligger det ikke noe behov for lave nivåer av nedkjøling, som tilveiebragt ved etylen- og propylen-nedkjølingssystemene i et konvensjonelt lavtemperaturf raks j oner ingsanlegg . Ekstraksjonsenheten er videre istand til å separere hydrogen fra metan, derved produseres to separate gass-strømmer som produkter. C2=+-produktet fra Mehra-prosessenheten oppfyller spesifikasjonene for de lettere komponentene, dvs. metan og hydrogen, av etylenproduktet og er følgelig egnet for nedstrømsbearbeidelse i en konvensjonell avetaniseringsinnretning. As the Mehra process extraction unit does not require extreme cryogenic temperatures, there is no need for low levels of cooling, as provided by the ethylene and propylene cooling systems in a conventional low temperature fractionation plant. The extraction unit is also able to separate hydrogen from methane, thereby producing two separate gas streams as products. The C2=+ product from the Mehra process unit meets the specifications for the lighter components, ie methane and hydrogen, of the ethylene product and is therefore suitable for downstream processing in a conventional deethanizer.

De spaltede gassene som forlater spillvarmegjenvinnings-enheten komprimeres i en flertrinnsprosessor til et ønsket trykk i området fra 1100 til 3200 kpa. De komprimerte gassene kan eventuelt nedkjøles til en temperatur på ikke mindre enn -29°C før ekstraksjon. De spaltede gassene trer inn i en etylenekstraksjonkolonne (EEC), som kan bestå bare av en ekst raks j onsdel og en splittedel med side- og bunn- fordampere. Denne kolonnen kan i tillegg anvende en topp-fraksj onpartiell-kondensator for generering av tilbakestrøm til en rektifikasjonsdel for å oppnå meget høy utvinning, av størrelsesorden 98 til 99%, av etylen som er tilstede i de spaltede gassene når råstoff og graden av spaltning resulterer i store mengder metan i de spaltede gassene, derved minimaliseres tapet av verdifullt etylen med topp-fraksjon-strømmen. The split gases leaving the waste heat recovery unit are compressed in a multi-stage processor to a desired pressure in the range from 1100 to 3200 kpa. The compressed gases can optionally be cooled to a temperature of no less than -29°C before extraction. The split gases enter an ethylene extraction column (EEC), which can only consist of an extraction section and a split section with side and bottom evaporators. This column can additionally use a top-fraction partial condenser for the generation of return flow to a rectification section to achieve a very high recovery, of the order of 98 to 99%, of the ethylene present in the cracked gases when the feedstock and the degree of cracking result in large amounts of methane in the split gases, thereby minimizing the loss of valuable ethylene with the overhead fraction stream.

Derfro kan en EEC bestå av en rektifikasjonsdel med en øvre kondensator helt i toppen, en midtre del for ekstraksjon av etylen og tyngere hydrokarboner med et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel, og en nedre splittedel med side- og bunn-fordampere. ~ Imidlertid kan en enkel fordamperekstraksjons-kolonne, bestående av en ekstraksjonsdel ved toppen og en splittedel med egnede side- og bunn-fordampere, være like egnet for ønskede utvinninger, naturligvis avhengig av den økonomiske optimaliseringen av parametrene for kapital- og energiforbruk. From there, an EEC can consist of a rectification part with an upper condenser at the very top, a middle part for the extraction of ethylene and heavier hydrocarbons with a preferred physical solvent, and a lower splitting part with side and bottom evaporators. ~ However, a simple vapor extraction column, consisting of an extraction section at the top and a split section with suitable side and bottom evaporators, may be equally suitable for desired recoveries, naturally depending on the economic optimization of the capital and energy consumption parameters.

Formålet med ekstraksjonsdelen er å utvinne etylen og tyngere hydrokarboner fra den spaltede gass-strømmen som trer inn ved bunnen av ekstraksjonsdelen og flyter oppover gjennom overføringsmedium, såsom pakning eller f raksj oner ingsbrett eller alternativt ved anvendelse av "HIGEE"-brett, samtidig som den kommer i kontakt med det nedadstrømmende, foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet som tilføres til EEC ved en strømningshastighet for oppløsningsmiddel som reguleres selektivt i området 0,1 til 70 m<3>oppløsningsmiddel pr. 1000 m<3>gass-strøm, og avhengig av sammensetningen og strømningshastigheten for gass-strømmen. "HIGEE" er et varemerke for Imperial Chemical Industries. Under ekstraksj onsprosessen vil noe av det inneholdte metanet i de spaltede gassene også samtidig gjenvinnes ved hjelp av det fysikalske oppløsningsmiddelet. The purpose of the extraction section is to recover ethylene and heavier hydrocarbons from the cracked gas stream which enters at the bottom of the extraction section and flows upwards through a transfer medium, such as packing or fractionation trays or alternatively by using "HIGEE" trays, while the contacts the downflowing preferred physical solvent fed to the EEC at a solvent flow rate selectively controlled in the range of 0.1 to 70 m<3> of solvent per 1000 m<3>gas stream, and depending on the composition and flow rate of the gas stream. "HIGEE" is a trademark of Imperial Chemical Industries. During the extraction process, some of the contained methane in the split gases will also be recovered at the same time with the help of the physical solvent.

Oppløsningsmiddelstrømmen for forlater bunnen av ekstraksj onsdelen av EEC splittes for uønsket metan ved effektivt å anvende ytteligere masseoverføringsmedium i splittedelen av kolonnen. Splittedampene genereres fortrinnsvis ved oppvarming av den rike oppløsningsmiddelstrømmen i side-og/eller bunn-fordampere, men de kan være fra en ytre kilde for kompatibel gass-strøm. Kilden for varmeenergi kan være en ytre kilde eller spillvarme som gjenvinnes ved den magre oppløsningsmiddelsløyfen. Det oppløsningsmiddel-holdige etylenet og tyngere hydrokarboner som forlater bunnen av splittedelen av EEC inneholder ikke mer enn tillatte mengder av uønskede komponenter, såsom metan, ifølge spesifikasjonene for etylenproduktet. The solvent stream leaving the bottom of the extraction section of the EEC is split for unwanted methane by effectively using additional mass transfer medium in the split section of the column. The split vapors are preferably generated by heating the rich solvent stream in side and/or bottom evaporators, but they can be from an external source of compatible gas stream. The source of heat energy can be an external source or waste heat recovered by the lean solvent loop. The solvent-containing ethylene and heavier hydrocarbons leaving the bottom of the split portion of the EEC do not contain more than allowable amounts of undesirable components, such as methane, according to the specifications of the ethylene product.

I prosessen med splitting av uønskede komponenter fra det rike oppløsningsmiddelet og ekstraksjon av de splittede dampene i forbindelse med den spaltede gass-strømmen i ekstraksjonsdelen, bærer dampene som forlater toppen av ekstraksj onsdelen med seg noen av de ønskede komponentene, såsom etyten, hvis utvinning ønskes å være av størrelsesorden 98 til 99%. Avhengig av sammensetningen av metan og hydro-genkomponentene i den spaltede gass-strømmen og de relative økonomiske faktorene for utvinning av etylen under ønskede nivåer ved å variere strømningshastigheten for oppløsnings-middelet til ekstraksjonsdelen av EEC, kan en rektifikasjonsdel være hensiktsmessig å tilveiebringe for effektivt å utføre den ønskede rektifikasjonen, hvilket resulterer i forbedret utvinning av etylenkomponenten fra den spaltede gass-strømmen. In the process of splitting unwanted components from the rich solvent and extracting the split vapors in conjunction with the split gas stream in the extraction section, the vapors leaving the top of the extraction section carry with them some of the desired components, such as ethyne, whose recovery is desired to be of the order of 98 to 99%. Depending on the composition of the methane and hydrogen components of the cracked gas stream and the relative economics of recovering ethylene below desired levels by varying the solvent flow rate to the extraction section of the EEC, a rectification section may be appropriate to provide to effectively perform the desired rectification, resulting in improved recovery of the ethylene component from the cracked gas stream.

Følgelig er topp-fraksjonsdampene delvis kondenserte, slik at det genereres adekvate mengder tilbakestrømning for rektifikasjonsdelen. Videre gjenvinner rektifikasjonsdelen også eventuelt fysikalsk oppløsningsmiddel som kan være ført bort med metanet og hydrogenstrømmene. Accordingly, the top fraction vapors are partially condensed, so that adequate amounts of reflux are generated for the rectification section. Furthermore, the rectification part also recovers any physical solvent that may have been carried away with the methane and hydrogen streams.

Oppløsningsmiddelet inneholdende bare de ønskede komponentene av etylen og tyngere hydrokarboner kan oppvarmes videre dersom dette er økonomisk ønskelig før bearbeidelse i råproduktkolonnen (RPC). I denne kolonnen separeres hydrokarbonene ekstrahert fra den spaltede gass-strømmen fra det fysikalske oppløsningsmiddelet. Rektifikasjonsdelen drives slik at oppløsningsmiddeltapene med hydrokarbonproduktet fra toppen av kolonnen minimaliseres. Driftsbetingelsene ved toppen av kolonnen er fortrinnsvis slik at top-fraksjonen kan kondenseres ved hjelp av tilgjengelige kondensasjonsmedier, såsom luft eller kjølevann. Ved driftstrykk ved bunnen av råproduktkolonnen er temperaturen av bunn-f raksj onene generelt lavere enn den ekvivalente koketemperaturen for rent komponentoppTøsningsmiddel. Generelt kan en liten mengde av tyngere hydrokarboner (mindre enn 2 mol-%) forbli i det magre oppløsningsmiddelet for å holde størrelsen av RPC innen økonomisk fordelaktige grenser. The solvent containing only the desired components of ethylene and heavier hydrocarbons can be heated further if this is economically desirable before processing in the crude product column (RPC). In this column, the hydrocarbons extracted from the cracked gas stream are separated from the physical solvent. The rectification section is operated so that solvent losses with the hydrocarbon product from the top of the column are minimized. The operating conditions at the top of the column are preferably such that the top fraction can be condensed using available condensation media, such as air or cooling water. At operating pressures at the bottom of the crude product column, the temperature of the bottom fractions is generally lower than the equivalent boiling temperature for pure component solvent. In general, a small amount of heavier hydrocarbons (less than 2 mol%) may remain in the lean solvent to keep the size of the RPC within economically advantageous limits.

Topp-produktet fra RPC bearbeides videre i avetanisrings-innretningen og nedstrømsutstyret ved konvensjonelle trinn. Det splittede oppløsningsmiddelet fra bunnen av RPC resirkuleres til toppen av ekstraksjonsdelen av EEC etter avkjøling av det magre oppløsningsmiddelet til den ønskede temperaturen via en varmegjenvinningssløyfe og kjøler for magert opp-løsningsmiddel, tilsvarende, men ikke begrenset til, arrange-mentet gjengitt i figur 4. The top product from RPC is further processed in the de-ethanizer and downstream equipment by conventional steps. The split solvent from the bottom of the RPC is recycled to the top of the extraction section of the EEC after cooling the lean solvent to the desired temperature via a heat recovery loop and lean solvent cooler, similar to, but not limited to, the arrangement shown in Figure 4.

Eventuelle væsker som er dannet og separert ved mellomtrinns-trykknivåene av kompressoren for den spaltede gassen kan stabiliseres for videre bearbeidelse i fraksjoneringsdelen av et typisk olefinanlegg. Avhengig av sammensetningen og mengden av den separerte strømmen kan det imidlertid være fordelaktig å stabilisere gjennom EEC. Denne strømmen trer derfor inn i EEC ved et egnet sted i splittedelen, fortrinnsvis mellom splitte- og ekstraksjonsdelen. Any liquids formed and separated at the intermediate pressure levels of the cracked gas compressor can be stabilized for further processing in the fractionation section of a typical olefin plant. However, depending on the composition and quantity of the separated stream, it may be beneficial to stabilize through EEC. This flow therefore enters the EEC at a suitable place in the splitting section, preferably between the splitting and extraction sections.

Idet et Mehra-prosessanlegg ikke krever høye trykk for ekstraksjon av etylen pluss-komponentene kan det være økonomisk fordelaktig å tilveiebringe en sekundær, men parallell, eks tråksjonskolonne som drives på en felles oppløsningsmiddelsløyfe med den første kolonnen og som drives ved et mellomliggende trykknivå i samsvar med det ønskede mellomtrinnstrykket for kompressoren for spaltet gass. Den åpenbare fordelen ved dette ville være å selektivt ekstrahere C3+- eller C4+-hydrokarboner fra den spaltede gassen for ytterligere å redusere kompresjonskravene for kompressoren for spaltet gass. Det ville være å foretrekke, men ikke nødvendig, å anvende et driftstrykknivå for den sekundære, parallelle ekstraksjonskolonnen som er noe høyere enn driftstrykket for råproduktkolonnen (RPC). Den rike opp-løsningsmiddelstrømmen fra bunnen av den parallelle ekstraksj onskolonnen er slik at den oppfyller kravene når det gjelder uønskede komponenter, såsom metan, som gjelder for EEC, slik at den kan kombineres sammen med den rike opp-løsningsmiddelstrømmen fra EEC før bearbeidelse i RPC. As a Mehra process plant does not require high pressures for extraction of the ethylene plus components it may be economically advantageous to provide a secondary but parallel extraction column operated on a common solvent loop with the first column and operated at an intermediate pressure level in accordance with the desired intermediate pressure for the cracked gas compressor. The obvious advantage of this would be to selectively extract C3+ or C4+ hydrocarbons from the cracked gas to further reduce the compression requirements of the cracked gas compressor. It would be preferable, but not necessary, to use an operating pressure level for the secondary parallel extraction column that is somewhat higher than the operating pressure of the crude product column (RPC). The rich solvent stream from the bottom of the parallel extraction column is such that it meets the requirements regarding undesirable components, such as methane, applicable to the EEC, so that it can be combined with the rich solvent stream from the EEC before processing in the RPC .

Som et alternativ kan det i noen tilfeller være mer økonomisk fordelaktig å resirkulere en liten dampstrøm fra toppen av akkumulatoren for RPC til det egnede mellomtrinnet av kompressoren for spaltet gass, derved lempes den strenge spesifikasjonen for metan ved bunnen av EEC. Formålet i enhver situasjon må alltid være å opprettholde økonomisk fordelaktighet og fleksibilitet. As an alternative, in some cases it may be more economically advantageous to recycle a small vapor stream from the top of the accumulator for RPC to the appropriate intermediate stage of the cracked gas compressor, thereby relaxing the strict specification for methane at the bottom of the EEC. The purpose in any situation must always be to maintain financial advantage and flexibility.

De ukondenserte dampene fra toppen av EEC innbefatter hovedsakelig hydrogen og metan. I to beskrevne utførelser tilføres denne strømmen deretter til metanekstraksjonskolonnen (MEC) hvor metan selektivt ekstraheres fra hydrogen-metanstrømmen med et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel i oppløsningsmiddelsløyfen nr. 2. Kolonnen drives under strenge spesifikasjoner når det gjelder hydrogeninnhold i metanstrømmen som forlater kolonnen gjennom bunnen av MEC, mens det meste av metanet som finnes i råstoffet til MEC utvinnes som bunnprodukt. Tilsvarende er driftsformålet med MSC å opprettholde et lavt metaninnhold i hydrogenstrømmen som forlater toppen av kolonnen. Avhengig av spesifikasjonene for den hydrogenrike gass-strømmen kan en rektifiseringsdel med fordel anvendes på toppen av MEC. Hydrogenproduktet som forlater MEC kan bearbeides videre før anvendelse inne i olefinanlegget, f.eks. for hydrogenering av acetylen til etylen. The uncondensed vapors from the top of the EEC include mainly hydrogen and methane. In two embodiments described, this stream is then fed to the methane extraction column (MEC) where methane is selectively extracted from the hydrogen-methane stream with a preferred physical solvent in solvent loop No. 2. The column is operated under strict specifications in terms of hydrogen content in the methane stream exiting the column through the bottom of the MEC , while most of the methane found in the raw material for MEC is extracted as a bottom product. Similarly, the operating purpose of the MSC is to maintain a low methane content in the hydrogen stream leaving the top of the column. Depending on the specifications of the hydrogen-rich gas stream, a rectification section can advantageously be used on top of the MEC. The hydrogen product that leaves the MEC can be processed further before use inside the olefin plant, e.g. for the hydrogenation of acetylene to ethylene.

Det rike oppløsningsmiddelet inneholdende metan og gjenværende mengder utvunnet etylen separeres fra oppløsnings-middelet i sløyfe nr. 2 ved fraksjonering av metanen i metanproduktkolonnen (MPC). Oppløsningsmiddelet som derved splittes resirkuleres til toppen av MEC for videre ekstraksj on av metan. Oppløsningsmiddelet i sløyfe nr. 2 behandles på tilsvarende måte som oppløsningsmiddelet i sløyfe nr. 1 ved varmegjenvinning og avkjøling til den ønskede teperaturen for ekstraksjon i MEC. The rich solvent containing methane and residual amounts of recovered ethylene are separated from the solvent in loop no. 2 by fractionation of the methane in the methane product column (MPC). The solvent that is thereby split is recycled to the top of the MEC for further extraction of methane. The solvent in loop no. 2 is treated in a similar way to the solvent in loop no. 1 by heat recovery and cooling to the desired temperature for extraction in the MEC.

Det er mulig å anvende to forskjellige foretrukne fysikalske oppløsningsmidler i de to forskjellige oppløsningsmiddel-sirkulasjonsskøyfene. Følgelig vil oppløsningsmiddelet som anvendes i sløyfe nr. 2 være relativt mer selektivt overfor metan enn hydrogen, sammenlignet med de tilsvarende egenskapene for oppløsningsmiddelet som benyttes i oppløsnings-middelsløyfe nr. 1. Det er også tilfredsstillende dersom begge oppløsningsmiddelsløyfene benytter det samme fysikalske oppløsningsmiddel. Imidlertid er det viktig å legge merke til at driftsbetingelsene for strømninger, temepratur og trykk kan være forskjellige etter som det er hensiktsmessig ved driften. It is possible to use two different preferred physical solvents in the two different solvent circulation vanes. Consequently, the solvent used in loop no. 2 will be relatively more selective towards methane than hydrogen, compared to the corresponding properties of the solvent used in solvent loop no. 1. It is also satisfactory if both solvent loops use the same physical solvent. However, it is important to note that the operating conditions for flows, temperature and pressure may be different as appropriate for the operation.

En annen fordel ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er at olefinanlegget blir mer fleksibel når det gjelder mulighet for bearbeidelse av forskjellige råstoff. I de fleste utførelser har det alltid vært et alvorlig sprørs-mål hvor mye fleksibilitet som bør bygges inn, slik at anlegget holdes mest mulig økonomisk ved et hvert tidspunkt. En betydelig resktriksjon utgjøres av begrensningene når det gjelder nedkjølingssystemene og de kryogene avkjølingsdelene. Ved anvendelsen av Mehra-prosessen ble det relativt enkelt å tilveiebringe ytterligere råstoff-fleksibilitet. På grunn av reduksjonen av energiutnyttelsen i separasjonsdelen kan de eksisterende anleggene videre gjøres mer kostnadseffektive og/eller kan utvides ved en nominell kostnad. Another advantage of the method according to the present invention is that the olefin plant becomes more flexible when it comes to the possibility of processing different raw materials. In most designs, it has always been a serious challenge how much flexibility should be built in, so that the plant is kept as economical as possible at any given time. A significant remaining restriction is the limitations regarding the cooling systems and the cryogenic cooling parts. By applying the Mehra process, it became relatively easy to provide additional raw material flexibility. Due to the reduction of energy utilization in the separation section, the existing facilities can further be made more cost-effective and/or can be expanded at a nominal cost.

Under normale driftsbetingelser for hydrokarbondestillasjons-systemer er alfa eller den relative flyktigheten for metan fremfor etylen ca. 5,0. Imidlertid er, som angitt i en artikkel med tittelen "High C02- High H2S Removal with SELEXOL Solvent" av John Sweny, presentert ved 59. Annual Gas Processors Association Cinvention, 17.-19. mars 1980, den relative flykigheten for metan fremfor etylen 7,3. Følgelig er, i nærvær av dimetyleter av polyetylenglykol (DMPEG), den relative flyktigheten av metan fremfor etylen betydelig forbedret (46%) sammenlignet med et normalt frksjonerings-system, dette tyder på at DMPEG er selektiv overfor .utvinning av etylen fra en strøm inneholdende metan og etylen. Siden den relative oppførselen av metan og etylen endres ved nærværet av et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel såsom DMPEG, er kontaktprosessen mellom gass-strømmen og det fysikalske oppløsningsmiddelet selektiv adsorpsjon, eller bedre definert som ekstraksjon istedenfor absorpsjon. Under normal operating conditions for hydrocarbon distillation systems, alpha or the relative volatility of methane over ethylene is approx. 5.0. However, as stated in a paper entitled "High C02- High H2S Removal with SELEXOL Solvent" by John Sweny, presented at the 59th Annual Gas Processors Association Cinvention, 17-19 March 1980, the relative volatility of methane over ethylene 7.3. Consequently, in the presence of dimethyl ether of polyethylene glycol (DMPEG), the relative volatility of methane over ethylene is significantly improved (46%) compared to a normal fractionation system, indicating that DMPEG is selective towards the recovery of ethylene from a stream containing methane and ethylene. Since the relative behavior of methane and ethylene changes in the presence of a preferred physical solvent such as DMPEG, the contact process between the gas stream and the physical solvent is selective adsorption, or better defined as extraction rather than absorption.

De foretrukne fysikalske oppløsningsmidlene er definert for formålene ved foreliggende oppfinnelse som oppløsningsmidler som har en minimal relativ flyktighet av metan fremfor etylen på minst 5,5 (derved defineres den forbedrede selektiviteten for etylen fremfor metan) og i tillegg en oppløselighet på minst 7,0 normale kubikkmetre gassformige hydrokarboner pr. m<3>av oppløsningsmiddelet (derved defineres dets hydrokarbonbelastningskapasitet), eller alternativt, en preferensiell faktor på minst 38. Den preferensielle faktoren for valg av fysikalsk oppløsningsmiddel for anvendelse ved Mehra-prosess konseptet ifølge foreliggende oppfinnelse er definert som et produkt av relativ fluktighet for metan fremfor etylen multiplisert med oppløseligheten for etylen i fysikalske oppløsningsmidler, angitt som normale kubikkmeter etylen pr. m<3>oppløsningmiddel (Nm<3>/m<3>). Imidlertid bør det ideelle foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet ha en selektivitet overfor etylen fremfor metan påminst 10,0 og samtidig ha en hydrokarbonbelastningskapasitet påminst 21,2 Nm<3>/m<3>. Når en etylenrenhet på minst 99,5% og etylenutvinning på 99% er påkrevet er en preferensiell faktor på minst 49 meget foretrukket. For å oppnå een etylenrenhet på minst 99,95% og en etylenutvinning på 99,5% er en preferensiell faktor på 70 meget foretrukket. The preferred physical solvents are defined for the purposes of the present invention as solvents having a minimal relative volatility of methane over ethylene of at least 5.5 (thereby defining the improved selectivity for ethylene over methane) and in addition a solubility of at least 7.0 normal cubic meters of gaseous hydrocarbons per m<3> of the solvent (thereby defining its hydrocarbon loading capacity), or alternatively, a preferential factor of at least 38. The preferential factor for selecting a physical solvent for use in the Mehra process concept of the present invention is defined as a product of relative volatility for methane over ethylene multiplied by the solubility of ethylene in physical solvents, expressed as normal cubic meters of ethylene per m<3>solvent (Nm<3>/m<3>). However, the ideal preferred physical solvent should have an ethylene over methane selectivity of at least 10.0 and at the same time have a hydrocarbon loading capacity of at least 21.2 Nm<3>/m<3>. When an ethylene purity of at least 99.5% and ethylene recovery of 99% is required, a preferential factor of at least 49 is highly preferred. In order to achieve an ethylene purity of at least 99.95% and an ethylene recovery of 99.5%, a preferential factor of 70 is highly preferred.

I tillegg er det foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet valgt fra gruppen bestående av dialkyletere av polyalkylen-glykol, N-metylpyrrolidon, dimetylformamid, propylenkarbonat, sulfolan, glykoltriacetat og Cg til C^q aromatiske forbindelser som har metyl, etyl eller propylalifatiske grupper som spesifikt utgjør en undergruppe av mesltylen, n-propylbenzen, n-butylbenzen, o-xylen, m-xylen, p-xylen og blandinger derav og aromatiske strømmer som er rike på blandede xylener og andre Cg-C^g aromatiske forbindelser. In addition, the preferred physical solvent is selected from the group consisting of dialkyl ethers of polyalkylene glycol, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, propylene carbonate, sulfolane, glycol triacetate and Cg to C^q aromatic compounds having methyl, ethyl or propylaliphatic groups which specifically constitute a subgroup of mestylene, n-propylbenzene, n-butylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene and mixtures thereof and aromatic streams rich in mixed xylenes and other Cg-C^g aromatic compds.

Imidlertid er fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse også istand til å anvende to forskjellige oppløsningsmidler. Å utstyre den første eks tråks j onskolonnen med en rektif i-seringsdel er spesielt ønskelig dersom oppløsningsmidlene er forskjellige. However, the method according to the present invention is also capable of using two different solvents. Equipping the first extraction column with a rectification section is particularly desirable if the solvents are different.

Fremgangmsåten ifølge foreliggende oppfinnelse gir et etylenprodukt av høy renhet ved høye utvinningsnivåer, og gir også nyttige rene produktstrømmer av hydrogen og metan. Fremgangsmåten antas i tillegg å være kjennetegnet ved uhyre lave oppløsningsmiddel tap , reduserte vedl ikeholdskrav , forenklet apparatur og lavere kapitalkostnader, eliminering av innfrysninger, forøket driftstid, forøket fleksibilitet, og mulighet til å anvende en lang rekke råstoffer. Videre er prosessen også istand til å fremstille propylen, med de samme egenskapene og fordelene. Figur 1 er en skjematisk skisse av et typisk olefinanlegg hvori spaltede gasser utvinnes og delvis separeres ved lavtemperaturf raksj oneringsprosessen. Figur 2 er en en skjematisk skisse av et eldre olefinanlegg som viser Kniel-prosessen ifølge U.S. patent nr. 2,573,341 for utvinning og separasjon av spaltede gasser ved opp-løsningsmiddelabsorpsjon. Figur 3 er en forenklet, skjematisk skisse som viser fremgangsmåten ifølge figur 1 med Mehra-prosessen, for utvinning og separasjon av spaltede og/eller raffinerigasser ved oppløsningsmiddelekstraksjon, substituert for den cryogene nedkjølingsdelen og avmetaniseringsinnretningen i figur 1. Figur 4 er et skjematisk flytdiagram for prosessen for utvinning og separasjon av spaltede gasser til en størn av hydrogenrik gass, en strøm av metanrik gass, og en avetaniseringsinnretning-tilførselstrøm ved anvendelse av Mehra-prosessen. Dette diagrammet passer inn i blokken som er merket "Mehra-prossessekstraksjon" i figur 3, slik at dens fullstendige C2=+-produkt tilføres til avetaniseringskolonnen. Figur 5 er et skjematisk flytskjema som viser en annen utførelse av Mehra-prosessen hvori en etylenekstraksjonskolonne (EEC) ekstraherer alle hydrokarbonene til dens oppløsningsmiddelrike strøm, slik at det dannes en hydrogenrik gass-strøm som det første produktet, en metanproduktkolonne (MPC) ekstraherer etylenet og tyngere hydrokarboner til dens oppløsningsmiddelrike strøm, slik at det dannes en metanrik gass-strøm som det andre produktet, og en råproduktkolonne (RPC) mottar MPC-bunn-fraksjonen, slik at det produ- The process according to the present invention provides an ethylene product of high purity at high recovery levels, and also provides useful clean product streams of hydrogen and methane. The method is also believed to be characterized by extremely low solvent losses, reduced maintenance requirements, simplified equipment and lower capital costs, elimination of freezing, increased operating time, increased flexibility, and the possibility of using a wide range of raw materials. Furthermore, the process is also capable of producing propylene, with the same properties and advantages. Figure 1 is a schematic sketch of a typical olefin plant in which cracked gases are extracted and partially separated by the low-temperature fractionation process. Figure 2 is a schematic sketch of an older olefin plant showing the Kniel process according to U.S. Pat. patent No. 2,573,341 for recovery and separation of split gases by solvent absorption. Figure 3 is a simplified, schematic sketch showing the method according to Figure 1 with the Mehra process, for recovery and separation of cracked and/or refinery gases by solvent extraction, substituted for the cryogenic cooling part and the demethanization device in Figure 1. Figure 4 is a schematic flow diagram for the process for recovery and separation of split gases into a stream of hydrogen-rich gas, a stream of methane-rich gas, and a deethanizer feed stream using the Mehra process. This diagram fits into the block labeled "Mehra Process Extraction" in Figure 3 so that its complete C2=+ product is fed to the deethanizer column. Figure 5 is a schematic flow diagram showing another embodiment of the Mehra process in which an ethylene extraction column (EEC) extracts all the hydrocarbons of its solvent-rich stream to form a hydrogen-rich gas stream as the first product, a methane product column (MPC) extracts the ethylene and heavier hydrocarbons to its solvent-rich stream, so that a methane-rich gas stream is formed as the second product, and a crude product column (RPC) receives the MPC bottoms fraction, so that it produ-

seres en C2=+-hydrokarbonproduktstrøm som det tredje produktet. a C2=+ hydrocarbon product stream is seen as the third product.

Figur 6 er et skjematisk flytskjema som viser en tredje utførelse av Mehra-prosessen hvori etylenekstraksjonskolonnen (EEC) separerer hydrogenet og metanen fra det rike opp-løsningsmiddelet inneholdende etylen og tyngere hydrokarboner. Den øvre H2/CH4-strømmen ekstraheres igjen med magert oppløsningsmiddel for å utvinne en itø-rik gass-strøm og produsere en metanrik bunnstrøm som trykkavlastes for å utvinne en CE^-rik gass-strøm. Figure 6 is a schematic flow diagram showing a third embodiment of the Mehra process in which the ethylene extraction column (EEC) separates the hydrogen and methane from the rich solvent containing ethylene and heavier hydrocarbons. The upper H2/CH4 stream is again extracted with lean solvent to recover an iterium-rich gas stream and produce a methane-rich bottoms stream which is depressurized to recover a CE^-rich gas stream.

Med hensyn til figurene 3, 4, 5 og 6 skal det understrekes at rør ofte angis når strømmer identifiseres i det følgende og at strømmer er ment, om ikke angitt, når materialer nevnes. Videre skal det understrekes at strømningskontrollventiler, temperatur-reguleringsinnretninger, pumper o.l. er installert og drives i konvensjonell ralasjon til hovedbestanddelene av utstyret som er vist i tegningene og omtalt i det følgende under henvisning til den kontinuerlige driftsprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse. Alle disse ventilene, innret-ningene og pumpene, såvel som varmevekslere, akkumulatorer, kondensatorer o.l., er innbefattet i betegnelsen "hjelpeutstyr". Betegnelsen "absorpsjonsinnretning" anvendes konvensjonelt for et gass/oppløsningsmiddel-absorpsjonsanlegg, men når betengelsen anvendes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse med et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel antas Innretningen å være en "ekstraktor". With respect to Figures 3, 4, 5 and 6, it should be emphasized that pipes are often indicated when streams are identified in the following and that streams are intended, if not stated, when materials are mentioned. Furthermore, it must be emphasized that flow control valves, temperature control devices, pumps etc. is installed and operated in conventional relation to the main components of the equipment shown in the drawings and discussed in the following with reference to the continuous operating process according to the present invention. All these valves, devices and pumps, as well as heat exchangers, accumulators, condensers etc., are included in the term "auxiliary equipment". The term "absorption device" is conventionally used for a gas/solvent absorption device, but when the term is used in the method according to the present invention with a preferred physical solvent, the Device is assumed to be an "extractor".

Det skal også understrekes at når "C2=+-hydrokarboner " nevnes angir betegnelsen etylen og tyngere hydrokarboner, både mettede og umettede og både alkyl og aromatiske forbindelser. Tilsvarende angir " C±+" metan og tyngere hydrokarboner, både mettede og umettede og både alkyl og aromatiske forbindelser. It should also be emphasized that when "C2=+-hydrocarbons" are mentioned, the designation indicates ethylene and heavier hydrocarbons, both saturated and unsaturated and both alkyl and aromatic compounds. Similarly, "C±+" denotes methane and heavier hydrocarbons, both saturated and unsaturated and both alkyl and aromatic compounds.

Prosessen vist skjematisk i flytdiagrammet i figur 4 innbefatter en rektifiserings-ekstraktiv-splittekolonne betegnet som etylenekstraksj onskolonnen (EEC) 20 og en råproduktkolonne (RPC) 30 i den første oppløsningsmiddelsløyfen og en metanekstraksjonskolonne (MEC) 60 og en metanproduktkolonne (MPC) 70 i den andre oppløsningsmiddelsløyfen. The process shown schematically in the flow diagram of Figure 4 includes a rectification-extractive splitting column designated as the ethylene extraction column (EEC) 20 and a crude product column (RPC) 30 in the first solvent loop and a methane extraction column (MEC) 60 and a methane product column (MPC) 70 in the second solvent loop.

Spaltet eller raffineri-innløpsgass-strøm 11 trer inn i gasskompressoren 12 som erutstyrt med etterkjølere og systemer for fjernelse av merkaptaner og dehydratisering av gassen. Etter at de tyngere fraksjonene, de sure foru-rensningene og vannet er eliminert fra pyrolyseproduktene kan den virkelige utvinningen av etylen og propylen finne sted. Når en slik elimineringsforbehandling er inkorporert i kompresj onssyklusen forenkles valget og utførelsen av det endelige produktseparasjonssystemet i betydelig grad. The split or refinery inlet gas stream 11 enters the gas compressor 12 which is equipped with aftercoolers and systems for removing mercaptans and dehydrating the gas. After the heavier fractions, the acidic impurities and the water have been eliminated from the pyrolysis products, the actual recovery of ethylene and propylene can take place. When such an elimination pretreatment is incorporated into the compression cycle, the selection and execution of the final product separation system is simplified to a considerable extent.

Den komprimerte, avkjølte, merkaptanfrie og dehydratiserte gassen passerer gjennom rør 13 som selektivt innbefatter en eventuell gasskjøler 15, til den midtre delen av EEC 20. Gasser flyter deretter oppover gjennom ekstraksjonsdel 23, samtidig som den flyter forbi det magre oppløsningsmiddelet som beveger seg nedover fra rør 49, og trer deretter inn i rekt if iser ingsdelen 25, samtidig som den flyter forbi den nedoverflytende tilbakestrømmen fra rør 35, og forlater endelig kolonnen gjennom rør 24 som topp-fraksjonsstrøm. The compressed, cooled, mercaptan-free and dehydrated gas passes through pipe 13, which selectively includes an optional gas cooler 15, to the middle section of the EEC 20. Gases then flow upwards through the extraction section 23, while also flowing past the lean solvent moving downwards from tube 49, and then enters the rectification section 25, while flowing past the downward flowing return stream from tube 35, and finally exits the column through tube 24 as top fraction flow.

Den kombinerte tilbakestrømmen og oppløsningsmiddelet passerer gjennom ekstraksjonsdelen 23 i splittedelen 21 samtidig som den møter oppadgående damper som produseres fra bunn-fraksjonsvæske, etter at den er oppvarmet ved resirkulering gjennom rør 26 og fordamper 27, og fra mellomtrinns-vaeske, etter at den er oppvarmet ved resirkulering gjennom rør 28 og sidefordamper 29. En del av de oppadgående dampene ekstraheres ved hjelp av den kombinerte tilbakestrøm/opp-løsningsmiddelvæsken. De gjenværende dampene stiger til ekstraksjonsdelen og blandes med den innkommende gass- strømmen fra rør 13. Den varme bunnvæsken fra kolonnen tømmes gjennom rør 22a, passerer gjennom magert/rikt opp-løsningsmiddel-kryssveksler 33, og tilføres deretter gjennom rør 22b til den midtre delen av RPC 30. The combined reflux and solvent passes through the extraction section 23 in the splitting section 21 while encountering upward vapors produced from the bottom fraction liquid, after it has been heated by recirculation through tube 26 and evaporator 27, and from the intermediate liquid, after it has been heated by recirculation through pipe 28 and side evaporator 29. A portion of the upward vapors is extracted by means of the combined reflux/solvent liquid. The remaining vapors rise to the extraction section and mix with the incoming gas stream from pipe 13. The hot bottom liquid from the column is discharged through pipe 22a, passes through lean/rich solvent cross-exchanger 33, and is then fed through pipe 22b to the middle section of RPC 30.

Kolonne 30 innbefatter en splittedel 31 og en rektifiseringsdel 35. De oppadgående gassene passerer gjennom rektifIseringsdel 35, samtidig som de møter nedadstrømmende magert oppløsningsmiddel fra tilbakestrømrør 54, og forlater systemet som topp-fraksjonsstrøm gjennom rør 34, for å kondenseres i øvre kondensator 51, passere gjennom rør 52 og tre inn i akkumulator 53 hvorfra en del resirkuleres til toppen av RPC 30 ved hjelp av tilbakestrømningspumpe 55 gjennom rør 54, mens en annen del pumpes vedhjelp av produkt-pumpe 57 gjennom rør 56, slik at det produseres etylen og tyngere hydrokarboner som tilføres til avetaniserings-innretningen og annet nedstrømsutstyr. En annen del av ukondenserte gasser kan selektivt resirkuleres, dersom det er økonomisk fordelaktig å gjøre dette, gjennom rør 59 til kompressor for spaltet gass 12. Column 30 includes a splitting part 31 and a rectification part 35. The upward gases pass through rectification part 35, at the same time as they encounter downwardly flowing lean solvent from return pipe 54, and leave the system as top fraction stream through pipe 34, to be condensed in upper condenser 51, pass through pipe 52 and three into accumulator 53 from which a part is recycled to the top of RPC 30 by means of reflux pump 55 through pipe 54, while another part is pumped with the help of product pump 57 through pipe 56, so that ethylene and heavier hydrocarbons are produced which is supplied to the de-ethanisation device and other downstream equipment. Another part of uncondensed gases can be selectively recycled, if it is economically advantageous to do so, through pipe 59 to compressor for split gas 12.

De tilbakestrømmende hydrokarbonene i rør 54 av sløyfe nr. 1 inneholdende spor av oppløsningsmiddel, beveger seg nedover, i motstrøm til den oppadgående gass-strømmen fra rør 22, gjennom rektif iser ingsdel 35 og trer inn i splittedel 31 samtidig som de møter oppadgående damper som befinner seg deri som er produsert ved å føre bunnfraksjonsvæsken gjennom resirkuleringsrør 36 og fordamper 37. Formålet med rektifIseringsdelen 35 er å redusere oppløsningsmiddeltap med C2=+-hydrokarbonproduktet. Det oppvarmede bunn-fraksj onsmate-rialet i bunnen av RPC 30 tømmes gjennom rør 32 av returdelen av opløsningsmiddelsløyfe nr. 1, slik at det passerer gjennom mager/rik oppløsningsmiddel-kryssveksler 33, rør 41, fordamper 27, sidefordamper 29, kjøler for magert oppløsnings-middel 43, rør 45, rør 41, pumpe for magert oppløsningsmiddel 47 og tilførselsrør 49 til toppen av ekstraksjonsdel 23 av EEC 20. The returning hydrocarbons in tube 54 of loop no. 1 containing traces of solvent, move downwards, in countercurrent to the upward gas flow from tube 22, through rectification part 35 and enter splitting part 31 at the same time as they encounter upward vapors which is located therein which is produced by passing the bottom fraction liquid through recycling pipe 36 and evaporator 37. The purpose of the rectification part 35 is to reduce solvent loss with the C2=+ hydrocarbon product. The heated bottoms fraction material at the bottom of RPC 30 is discharged through tube 32 of the return section of solvent loop #1, passing through lean/rich solvent cross-exchanger 33, tube 41, evaporator 27, side evaporator 29, cooler for lean solvent 43, pipe 45, pipe 41, lean solvent pump 47 and supply pipe 49 to the top of extraction section 23 of EEC 20.

Topp-fraksjonsdel 24 passerer gjennom øvre kondensator 31 og rør 32 og trer inn i akkumulator 34 hvorfra væske resirkuleres gjennom rør 35 ved hjelp av tilbakestrømningspumpe 36 til toppen av rektifiseringdelen 25 i EEC 20. Den første oppløsningsmiddelsløyfen og dens kolonner og hjelpeutstyr er dermed fullstendig beskrevet. Top fraction section 24 passes through upper condenser 31 and pipe 32 and enters accumulator 34 from which liquid is recycled through pipe 35 by reflux pump 36 to the top of rectifier section 25 in EEC 20. The first solvent loop and its columns and auxiliaries are thus fully described .

Ukondenserte gasser i akkumulator 34 føres gjennom til-førselsrør 33 til midtdelen av metanekstraksjonskolonnen (MEC) 60, mellom splittedelen 61 og ekstraksjonsdel 65. Gassene fra rør 33 passerer opp og gjennom ekstraksjonsdelen 65 , samtidig som de møter magert oppløsningsmiddel fra rør 89, og forlater kolonnen som en hydrogenrik gassproduktstrøm 64. Det nedadfallende magre oppløsningsmiddelet fra rør 89 passerer gjennom ekstråksjonsdel 65, samtidig som det effektivt opptar materialer fra gass-strømmen som trer inn gjennom rør 33, samtidig som den møter oppadgående damper og opptar metan fra disse og samtidig som den mister hydrogen til dampene. Det flytende brunn-fraksjonsmaterialet i kolonnen oppvarmes ved resirkulering gjennom rør 66 og fordamper 67. Bunn-fraksjonsmaterialet i kolonnen tømmes gjennom rør 62a og 62b, og mager/rik oppløsningsmiddel-kryssveksler 73 og tilføres til den midtre delen av MPC 70. Uncondensed gases in accumulator 34 are led through supply pipe 33 to the middle part of methane extraction column (MEC) 60, between splitting part 61 and extraction part 65. The gases from pipe 33 pass up and through extraction part 65, at the same time they meet lean solvent from pipe 89, and leave the column as a hydrogen-rich gas product stream 64. The descending lean solvent from pipe 89 passes through extraction section 65, at the same time effectively absorbing materials from the gas stream entering through pipe 33, at the same time encountering upward vapors and absorbing methane from these and at the same time it loses hydrogen to the vapors. The liquid bottom fraction material in the column is heated by recirculation through tube 66 and evaporator 67. The bottom fraction material in the column is discharged through tubes 62a and 62b, and lean/rich solvent cross-exchanger 73 and supplied to the middle part of MPC 70.

Kolonne 70 innbefatter en splittedel 71 og en rektifiseringsdel 75. Gassene som er oppvarmet i veksler 73 passerer oppover gjennom rektifiseringsdel 75 samtidig som de møter nedadgående tilbakestrømsmateriale fra rør 94. Topp-f raksj onsstrømmen fra kolonnen forlater denne via rør 74, øvre kondensator 91 og rør 92, og trer inn i akkumulator 93. Fra denne akkumulatoren resirkuleres flytende materiale gjennom rør 94 og tilbakestrømningspumpe 95 til toppen av rektifiseringsdelen 75 av MPC 70. Damp fra akkumulatoren 93 tømmes som en metanrik gass-strøm gjennom rør 99. Column 70 includes a splitting part 71 and a rectification part 75. The gases heated in exchanger 73 pass upwards through rectification part 75 at the same time as they meet downwardly returning material from pipe 94. The top fraction stream from the column leaves it via pipe 74, upper condenser 91 and pipe 92, and enters accumulator 93. From this accumulator, liquid material is recycled through pipe 94 and reflux pump 95 to the top of the rectification part 75 of MPC 70. Steam from accumulator 93 is discharged as a methane-rich gas stream through pipe 99.

Den fallende tilbakestrømsvæsken opptar oppløsningsmiddel i sløyfe nr. 2, samtidig som den avgir metan og eventuelle C2=+-hydrokarboner under passasjen gjennom rektifiserlngs-delen 75, og trer deretter inn i splittedelen 71 hvori den møter oppadgående damper fra det oppvarmede bunn-fraksjonsmaterialet i kolonnen. Oppvarming av dette materialet oppnås ved å resirkulere det gjennom rør 76 og fordamper 77. Det oppvarmede bunn-fraksjonsmaterialet, nå magert oppløsnings-middel, tømmes gjennom rør 72, slik at det passerer gjennom mager/rikt oppløsningsmiddel kryssveksler 73, rør 81, fordamper 67, kjøler for magert oppløsningsmiddel 83, rør 85, pumpe for magert oppløsningsmiddel 87 og tilførselsrør 89, til toppen av ekstraksjonsdelen 65 av MEC 60. Den andre oppløsningsmiddelsløyfen og dens kolonner og tilhørende utstyr er dermed fullstendig beskrevet. The falling reflux liquid takes up solvent in loop No. 2, while giving off methane and any C2=+ hydrocarbons during its passage through the rectifier section 75, and then enters the splitter section 71 where it encounters upward vapors from the heated bottom fraction material in the column. Heating of this material is achieved by recirculating it through pipe 76 and evaporator 77. The heated bottom fraction material, now lean solvent, is discharged through pipe 72, passing through lean/rich solvent cross exchanger 73, pipe 81, evaporator 67 , lean solvent cooler 83, pipe 85, lean solvent pump 87 and feed pipe 89, to the top of the extraction section 65 of the MEC 60. The second solvent loop and its columns and associated equipment are thus fully described.

Som en oppsummering er formålet med EEC 20 å selektivt ekstrahere alle hydrokarbonkomponenter av innløpsgass-strøm 13 ved effektivt å utnytte selektiviteten av det foretrukne fysikalske- oppløsningsmiddelet i strøm 49. Formålet med RPC 30 er å fjerne alle hydrokarbonkomponenter fra innløpsgass-strømmen som er tilstede i rik oppløsningsmiddelstrøm 22b og produsere den magre oppløsningsmiddelstrømmen i rør 32 pluss por dukt strømmen av C2 = + -hydrokarbonkomponenter som er tilstede i topp-fraksjonsstrømmen 34. In summary, the purpose of EEC 20 is to selectively extract all hydrocarbon components of inlet gas stream 13 by effectively utilizing the selectivity of the preferred physical solvent in stream 49. The purpose of RPC 30 is to remove all hydrocarbon components from the inlet gas stream that are present in rich solvent stream 22b and produce the lean solvent stream in tube 32 plus the porous stream of C2 = + hydrocarbon components present in the overhead fraction stream 34.

Formålet med MEC 60 er å isolere det meste av hydrogenen som topp-fraksjonsstrøm i rør 64 og isolere det mesten av metanen som en del av den rike oppløsningsmiddelstrømmen i rør 62a. Formålet med MPC 70 er å isolere i det vesentlige alle den gjenværende metanen I metanrik gass-strøm 99, som innbefatter små mengder C2og C3hydrokarboner og regenerere det magre oppløsningsmiddelet i strøm 72. The purpose of MEC 60 is to isolate most of the hydrogen as a top fraction stream in tube 64 and isolate most of the methane as part of the rich solvent stream in tube 62a. The purpose of MPC 70 is to isolate substantially all of the remaining methane in methane-rich gas stream 99, which includes small amounts of C2 and C3 hydrocarbons, and to regenerate the lean solvent in stream 72.

Figur 4 viser et system hvori to fullstendige forskjellige foretrukne fysikalske oppløsningsmidler kan benyttes, dersom dette er ønsket, i to oppløsningsmiddelsløyfer. Den første, eller den primære sløyfen, er rettet mot separering av H2og CH4i topp-produktstrømmen fra C2=+-hydrokarboner i den rike oppløsningsmiddelstrømmen, og deretter å utvinne C2=+-hydrokarboner og regenerere oppløsningsmiddelet. Den andre eller sekundære sløyfen er rettet mot utvinning av en hydrogenrik gass-strøm og deretter mot utvinning av en metanrik gass-strøm under samtidig regenerering av opp-løsningsmiddelet. De to sløyfene er forbundet ved topp— fraksjonsstrømmen fra den første sløyfen som utgjør til-førselsgass-strømmen for den andre sløyfen. Figure 4 shows a system in which two completely different preferred physical solvents can be used, if desired, in two solvent loops. The first, or primary loop, is aimed at separating the H2 and CH4 in the top product stream from the C2=+ hydrocarbons in the rich solvent stream, and then recovering the C2=+ hydrocarbons and regenerating the solvent. The second or secondary loop is directed towards the recovery of a hydrogen-rich gas stream and then towards the recovery of a methane-rich gas stream while simultaneously regenerating the solvent. The two loops are connected by the peak fraction flow from the first loop which constitutes the feed gas flow for the second loop.

Når det anvendes to forskjellige foretrukne fysikalske oppløsningsmidler i de to forskjellige oppløsningsmiddel-sirkulasjonsisløyfene vil oppløsningsmiddelet som anvendes i søyfe nr. 2 av figur 4 være relativt mer selektiv formetan fremfor hydrogen, smamenlignet med tilsvarende egenskaper for oppløsningsmiddelet som benyttes i oppløsningsmiddelsløyfe nr. 1. Et slikt første oppløsningsmiddel er fortrinnsvis et aromatisk destillat, såsom mesitylen eller Cg-C^omonocyklisk aromatisk-forbindelse som har minst en alkylsidekjede og som har et lavere kokepunkt og en høyere prefersensiell faktor enn oppløsningsmiddelet i den andre sløyfen som f.eks. kan være dimetyleter av polyetylenglykol (DMPEG). When two different preferred physical solvents are used in the two different solvent circulation ice loops, the solvent used in loop no. 2 of figure 4 will be relatively more selective for methane over hydrogen, compared with corresponding properties for the solvent used in solvent loop no. 1. such first solvent is preferably an aromatic distillate, such as mesitylene or C8-C8 monocyclic aromatic compound which has at least one alkyl side chain and which has a lower boiling point and a higher preferential factor than the solvent in the second loop such as e.g. may be dimethyl ether of polyethylene glycol (DMPEG).

Dersom det samme foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet benyttes i begge oppløsningsmiddelsløyfene er Cg-C^omono-cykliske aromatiske oppløsningsmidler foretrukne. Imidlertid er det viktig å legge merke til at driftsbetingelsene når det gjelder strømmer, temperaturer og trykk kan være forskjellige avhengig av hva som kreves ved driften. If the same preferred physical solvent is used in both solvent loops, C8-C8 monocyclic aromatic solvents are preferred. However, it is important to note that the operating conditions in terms of currents, temperatures and pressures may differ depending on what is required in the operation.

Hver sløyfe passerer gjennom to kolonner, en kolonne er en ekstraktiv splittekolonne og den andre kolonnen er en destillasj onskolonne. Hver ekstraktiv splittekolonne har minst en splittedel og/eller en rektifiseringsdel og/eller en ekstraksj onsdel. Hver av de fire kolonnene er ogsåutstyrt med en fordamper for oppvarming av brunnfaksjonsmaterialet. Den første kolonnen av hver sløyfe er en ekstraktiv splittekolonne, og kontroll av dens virkning bevirkes delvis ved kontroll av temperaturene og strømningshastIghetene for detmagre oppløsningsmiddelstrømmene som tilføres til de øvre delene av kolonnene. Fortrinnsvis er den første kolonnen av den første delen i tillegg utstyrt med tilbakestrøm som tilføres til kolonnen ved et tilførselspunkt i avstand over tilførselspunktet for den magre oppløsningsmiddelstrømmen, derved defineres en rektifiseringsdel derimellom. Den andre ekstraktive splittekolonnen er fortrinnsvis ikke utstyrt med tilbakestrøm, men den kan ha dette dersom relativt rent hydrogen er ønsket. Den andre kolonnen av hver sløyfe er en produktkolonne, denførste er for isolering av rå C2=+-hydrokarbonér som topp-f raksj onsstrøm, og den andre er for isolering av urent metan som topp-fraksjonsstrøm. Each loop passes through two columns, one column is an extractive splitting column and the other column is a distillation column. Each extractive splitting column has at least one splitting part and/or a rectification part and/or an extraction part. Each of the four columns is also equipped with an evaporator for heating the well fraction material. The first column of each loop is an extractive splitter column, and control of its performance is accomplished in part by controlling the temperatures and flow rates of the lean solvent streams fed to the upper portions of the columns. Preferably, the first column of the first part is additionally equipped with a return flow which is supplied to the column at a supply point at a distance above the supply point of the lean solvent stream, thereby defining a rectification part therebetween. The second extractive splitting column is preferably not equipped with a return flow, but it can have this if relatively pure hydrogen is desired. The second column of each loop is a product column, the first is for the isolation of crude C2=+ hydrocarbons as an overhead fraction stream, and the second is for the isolation of impure methane as an overhead fraction stream.

Figur 5 illustrerer en ekstraktiv-splitteprosess med to kolonner for en gass-strøm inneholdende olefiner, hvori det f. eks. foregår innledende separasjon av hydrogen fra alle hydrokarbonkomponentene i den første kolonnen. Denne prosessen anvender etylenekstraksjonskolonne (EEC) 120, oppløsningsmiddel-regeneratorkolonne (SRC) 130, metanproduktkolonne (MPC) 140, og råproduktkolonne (RPC) 150. Figure 5 illustrates an extractive splitting process with two columns for a gas stream containing olefins, in which e.g. initial separation of hydrogen from all the hydrocarbon components in the first column takes place. This process uses ethylene extraction column (EEC) 120, solvent regenerator column (SRC) 130, methane product column (MPC) 140, and crude product column (RPC) 150.

Komprimert, mekraptanfri, avkjølt og tørr gass trerinn i kolonne 120, like over midtpunktet, gjennom rør 121. Væske i bunnen av kolonnen sirkulerer gjennom rør 125 og fordamper 126 for å oppvarmes. Bunn-fraksjon i kolonne 120 forlater denne gjennom rør 123 og oppløsningsmiddelveksler 127. Topp-fraksjon fra kolonne 120 forlater denne gjennomrør 124 som hydrogenrikt gassprodukt. Compressed, mecraptan-free, cooled and dry gas enters column 120, just above the midpoint, through tube 121. Liquid at the bottom of the column circulates through tube 125 and vaporizer 126 to be heated. Bottom fraction in column 120 leaves this through pipe 123 and solvent exchanger 127. Top fraction from column 120 leaves this through pipe 124 as a hydrogen-rich gas product.

Det oppvarmede rike oppløsningsmiddelet i veksler 127 passerer gjennom rør 131 og trer inn i kolonnen 130, noe over dens midtpunkt. Væske i bunnen av kolonne 130 sirkulerer gjennom rør 135 og fordamper 136 for å oppvarmes. Bunn-fraksjon fra kolonnen 130 forlater denne gjennom rør 133 og pumpen 137 og trer inn I varmeveksler 127 og passerer gjnnom rør 128, fordamper 126, og oppløsningsmiddelkjøler 129 og trer inn i toppen av kolonnen 120 som magert oppløsnings-middel . The heated rich solvent in exchanger 127 passes through tube 131 and enters column 130, slightly above its midpoint. Liquid at the bottom of column 130 circulates through tube 135 and evaporator 136 to be heated. Bottom fraction from column 130 leaves this through pipe 133 and pump 137 and enters heat exchanger 127 and passes through pipe 128, evaporator 126, and solvent cooler 129 and enters the top of column 120 as lean solvent.

En topp-fraksjonsstrøm forlater kolonnen 130 gjennom rør 134, avkjøles i tilbakestrømskondensator 134a, trer inn i akkumulator 138, og separeres i ukondenserte og kondenserte hydrokarboner. Sistenevnte forlater kolonnen gjennom rør 139a, pumpes ved hjelp av tilbakestrømspumpe 139 til trykket av kolonne 130, og trer inn i toppen av kolonne 130 som tilbakestrøm. De ukondenserte hydrokarbonene forlater akkumulatoren 138 gjennom rør 141 og trer inn i kolonnen 140, noe over dens midtpunkt. Væske i bunne av kolonnen 140 sirkulerer gjennom rør 145 og fordamper 146 for å oppvarmes. Bunn-fraksjon forlater kolonnen 140 gjennom rør 143 og trer inn i rik/mager oppløsningsmiddelveksler 147 for oppvarming deri. En topp-produktstrøm av gassprodukt forlater toppen av kolonne 140 gjennom rør 144. An overhead fraction stream leaves column 130 through tube 134, is cooled in reflux condenser 134a, enters accumulator 138, and is separated into uncondensed and condensed hydrocarbons. The latter leaves the column through pipe 139a, is pumped by means of return flow pump 139 to the pressure of column 130, and enters the top of column 130 as return flow. The uncondensed hydrocarbons leave the accumulator 138 through pipe 141 and enter the column 140, slightly above its midpoint. Liquid at the bottom of column 140 circulates through pipe 145 and evaporator 146 to be heated. Bottom fraction leaves column 140 through tube 143 and enters rich/lean solvent exchanger 147 for heating therein. An overhead product gas stream exits the top of column 140 through pipe 144.

Oppvarmet oppløsningsmiddel forlater veksler 147 gjennom rør 151 og trer inn i kolonne 150, noe over dens midtpunkt. Væske i bunnen av kolonne 150 sirkuleres gjennom rør 155 og fordamper 156 for å oppvarmes. Bunn-fraksjon forlater kolonnen 150 gjennom rør 153, avkjøles i veksler 147, passerer gjennom rør 148 og fordamper 146, og avkjøles ytterligere i oppløsningsmiddelkjøler 149 før den trer inn i toppen av kolonnen 140. En topp-fraksjonsstrøm forlater toppen av kolonne 150 gjennom rør 154 og kondenseres delvis i kondensator 161 før den trer inn i tilbakestrømsakkumulator 162. Kondensert væske i akkumulator 162 forlater denne gjennom rør 163 og pumpes ved hjelp av tilbakestrømspumpe 167 til toppen av kolonne 150. Ukondenserte hydrokarboner i tilbakestrømsakkumulator 162 forlater denne gjennom rør 164 og blir C2=+-hydrokarbonprodukt. Heated solvent leaves exchanger 147 through tube 151 and enters column 150, slightly above its midpoint. Liquid at the bottom of column 150 is circulated through pipe 155 and evaporator 156 to be heated. Bottom fraction leaves column 150 through tube 153, is cooled in exchanger 147, passes through tube 148 and evaporator 146, and is further cooled in solvent cooler 149 before entering the top of column 140. A top fraction stream leaves the top of column 150 through tube 154 and is partially condensed in condenser 161 before it enters reflux accumulator 162. Condensed liquid in accumulator 162 leaves this through pipe 163 and is pumped by means of reflux pump 167 to the top of column 150. Uncondensed hydrocarbons in reflux accumulator 162 leave this through pipe 164 and become C2=+ hydrocarbon product.

Figur 6 illustrerer en separasjons- og utvinningsprosess for en gass inneholdende olefiner som er komprimert, avkjølt, befridd for merkaptaner og tørket. Prosessen anvender to ekstraksjonskolonner som kan være anbragt som separate kolonner eller bygget sammen som en enkelt høy kolonne. Disse er første- eller bunn-fraksjonsetylenektraksjonskolonne (EEC) 170 og en andre- eller topp-kolonne (MEC) 190. Prosessen anvender også en trykkavlastningsbeholder (FV) 200 og en råproduktkolonne (RPC) 210. Figure 6 illustrates a separation and recovery process for a gas containing olefins that has been compressed, cooled, freed from mercaptans and dried. The process uses two extraction columns which can be arranged as separate columns or built together as a single tall column. These are first or bottom fraction ethylene extraction column (EEC) 170 and a second or top column (MEC) 190. The process also uses a pressure relief vessel (FV) 200 and a crude product column (RPC) 210.

Innløpsgass-strømmen i rør 171 trer inn i EEC 170, noe over dens midtpunkt, og passerer oppover og møter nedadgående magert oppløsningsmiddel fra rør 178. Væske i bunnen av kolonne 170 sirkulerer gjennom rør 175, og fordamper 176, og rør 177 for å oppvarmes og returneres til kolonne 170. Bunn-fraksjon i kolonne 170 forlater denne gjennom rør 173 og trer inn i og oppvarmes i rik/mager oppløsningsmiddelveksler 181. En topp-fraksjonsstrøm i rør 179 forlater toppen av kolonne 170, passerer gjennom en eventuell kompressor 185 og rør 191, og trer inn I MEC 190 nær dens bunn. Den fordamper kan imidlertid innledningsvis anvendes for å oppnå en ytterligere splittedel under tilførselspunktet som ligger noe under midten av kolonnen. The inlet gas stream in tube 171 enters EEC 170, slightly above its midpoint, and passes upward to meet descending lean solvent from tube 178. Liquid at the bottom of column 170 circulates through tube 175, and vaporizer 176, and tube 177 to be heated and is returned to column 170. Bottom fraction in column 170 leaves this through pipe 173 and enters and is heated in rich/lean solvent exchanger 181. A top fraction stream in pipe 179 leaves the top of column 170, passes through any compressor 185 and tube 191, and enters MEC 190 near its bottom. The evaporator can, however, initially be used to achieve a further splitting part below the supply point which is slightly below the middle of the column.

Bunn-fraksjon forlater kolonnen 190 gjennom rør 193 og trer inn i trykkavlastningsbeholderen 200, hvor bunn-f raksj onen separeres til en metanrik gassproduktstrøm som forlater beholderen 200 gjennom topp-f raksj onsrør 209, og en bunn-fraksjonsstrøm som forlater beholderen 200 gjennom rør 203 og oppløsningsmiddelpumpe 205 før den trer inn i toppen av kolonnen 170 gjennom rør 178. En topp-f raks j onsstrøm forlater toppen av kolonne 190 gjennom rør 199 og passerer gjennom en eventuell kraftgjenvinningsturbin 187 og forlater anlegget som en hydrogenrik gassproduktstrøm i rør 197. Bottom fraction leaves the column 190 through pipe 193 and enters the pressure relief vessel 200, where the bottom fraction is separated into a methane-rich gas product stream which leaves the vessel 200 through the top fraction pipe 209, and a bottom fraction stream which leaves the vessel 200 through pipe 203 and solvent pump 205 before entering the top of column 170 through pipe 178. An overhead fraction stream leaves the top of column 190 through pipe 199 and passes through a possible power recovery turbine 187 and leaves the plant as a hydrogen-rich gas product stream in pipe 197.

Oppvarmet, rikt oppløsningsmiddel forlater veksleren 181 gjennom rør 211 og trer inn i RPC 210, noe under dens midtpunkt. Væske i bunn-fraksjonen derav sirkuleres gjennom rør 215, fordamper 216, og rør 217 for å oppvarmes og returneres til kolonne 210. Bunn-fraksjon forlater kolonne 210 gjennom rør 213 og avkjøles i veksler 181. Magert oppløsningsmiddel forlater veksleren 181 gjennom rør 182, avkjøles i fordamper 176, passerer gjennom rør 183, avkjøles videre i oppløsningsmiddelkjøler 184, og trer inn i toppen av MEC 190 gjennom rør 198. En topp-fraksjonsstrøm forlater RPC 210 gjennom rør 219, kondenseres ved hjelp av kondensator 221, og trer inn i tilbakestrømsakkumulator 223, gjennom rør 222 hvor den separeres i væske- og dampdeler. Væskedelen forlater innretningen gjennom rør 225 og pumpes ved hjelp av tilbakestrømspumpe 226 gjennom rør 218 og trer inn i toppen av kolonnen 2*10. Dampdelen forlater innretningen gjennom rør 224 og blir C2 = + -hydrokarbonprodukt som hensiktsmessig kondenseres. Heated, rich solvent exits exchanger 181 through tube 211 and enters RPC 210, somewhat below its midpoint. Liquid in the bottom fraction thereof is circulated through tube 215, evaporator 216, and tube 217 to be heated and returned to column 210. Bottom fraction leaves column 210 through tube 213 and is cooled in exchanger 181. Lean solvent leaves exchanger 181 through tube 182, cooled in evaporator 176, passes through tube 183, further cooled in solvent cooler 184, and enters the top of MEC 190 through tube 198. An overhead fraction stream leaves RPC 210 through tube 219, is condensed by condenser 221, and enters return flow accumulator 223, through pipe 222 where it is separated into liquid and vapor parts. The liquid part leaves the device through pipe 225 and is pumped by means of return flow pump 226 through pipe 218 and enters the top of the column 2*10. The steam part leaves the device through pipe 224 and becomes C2 = + -hydrocarbon product which is suitably condensed.

Avhengig av de relative konsentrasjonene av Etø og CH4sammenlignet med etylen og tyngere hydrokarbonkomponenter kan oppløsningsmiddelkravene for EEC 170 være betydelig lavere enn de for MEC 190. Det kan derfor være økonomisk ønskelig å omlede en betydelig del av oppløsningsmiddelet i rør 178 via rør 206 til magert oppløsningsmiddelrør 183. Ved å gjøre dette kan ut styr sstørrelsen for EEC 170 og en del av opp-løsningsmiddelsløyfen, innbefattende enhetene 176, 181, 210, 216, 221, 223 og 226 og deres tilhørende rørdeler, reduseres i betydelig grad. Depending on the relative concentrations of Etø and CH4 compared to ethylene and heavier hydrocarbon components, the solvent requirements for EEC 170 may be significantly lower than those for MEC 190. It may therefore be economically desirable to divert a significant portion of the solvent in pipe 178 via pipe 206 to lean solvent pipe 183. By doing this, the control size for the EEC 170 and part of the solvent loop, including the units 176, 181, 210, 216, 221, 223 and 226 and their associated piping, can be significantly reduced.

EKSEMPEL EXAMPLE

Et eksisterende olefinanlegg, som vist i figur 1, undersøkes med tanke på forbedring ved å erstatte nedkjølingsdelen og avmetaniseringskolonnen med et Mehra-prosessekstraksjons-system, som vist i figur 3. Deler av propylen-nedkjølings-systemet skal bevares for anvendelse med Mehra-prossess-ekstraksjonsenhetene . Etylen-nedkjølingssystemet kan stenges, derved reduseres belastningen på propylen-ned-kjølingssystemet ytterligere. Erstatning av molekylarsikten eller dehydr at iser ingsenheten I figur 1 med glykol-de-hydratiseringsenheten i figur 3 skal vurderes på basis av kostnadseffektivitet, men for formålene med foreliggende eksempel antas det at molekylarsikt-enhetene forblir i drift. Mehra-prosessekstraksjonssystemet, med anvendelse av o-xylen som et av de foretrukne fysikalske oppløsningsmidlene, er som vist i figur 6. An existing olefins plant, as shown in Figure 1, is being investigated for improvement by replacing the cooling section and the demethanizer column with a Mehra process extraction system, as shown in Figure 3. Portions of the propylene cooling system are to be preserved for use with the Mehra process - the extraction units. The ethylene cooling system can be closed, thereby further reducing the load on the propylene cooling system. Replacement of the molecular sieve or dehydration unit in Figure 1 with the glycol dehydration unit in Figure 3 shall be assessed on the basis of cost-effectiveness, but for the purposes of the present example it is assumed that the molecular sieve units remain in operation. The Mehra process extraction system, using o-xylene as one of the preferred physical solvents, is as shown in Figure 6.

Ved å anvende en kommersiell tilgjengelig og pålitelig datamaskin-utførelse ble den spesifikke prosessen ifølge figur 6 simulert. Dr if t sbetingelsene ble bare delvis optimalisert, og gjenspeiler ikke en endelig utførelse. Ved denne simuleringen ble en strøm av termisk spaltede olefinholdige gasser, som var komprimerte, avkjølte, frie for merkaptaner og dehydratiserte, antatt å tre inn i EEC 170 gjennom rør 171 ved 8608,82 kg-mol/t ved 32° C og 2758 kpa. En strøm av magert oppløsningsmiddel ble også antatt å tre inn i EEC 170 gjennom rør 178 og å strømme ved en hastighet på 15548,00 kg-mol/t ved -13,20C og 3103 kpa. Tre produkter ble beregnet som utvunnet: 1949,03 kg-mol/t av hydrogenrikt gassprodukt i rør 199, 1734,00 kg-mol/t av metanrikt gassprodukt i rør 209 og 4932,30 kg-mol/t av etylen og tyngere hydrokarbonprodukt i rør 224. Sammensetningene, andre strømningshastigheter, temperaturer og trykk er angitt i tabell II. Sammensetningen av det spaltede råstoffet i rør 171 er typisk en termisk spaltet 70/30 etan/propanblanding på en væskevolumbasis. Using a commercially available and reliable computer implementation, the specific process of Figure 6 was simulated. The operating conditions were only partially optimized and do not reflect a final performance. In this simulation, a stream of thermally cracked olefinic gases, which were compressed, cooled, free of mercaptans and dehydrated, was assumed to enter EEC 170 through pipe 171 at 8608.82 kg-mol/h at 32°C and 2758 kpa . A stream of lean solvent was also assumed to enter EEC 170 through pipe 178 and to flow at a rate of 15548.00 kg-mol/h at -13.20C and 3103 kpa. Three products were calculated as recovered: 1949.03 kg-mol/t of hydrogen-rich gas product in pipe 199, 1734.00 kg-mol/t of methane-rich gas product in pipe 209 and 4932.30 kg-mol/t of ethylene and heavier hydrocarbon product in tube 224. The compositions, other flow rates, temperatures and pressures are given in Table II. The composition of the cracked feedstock in pipe 171 is typically a thermally cracked 70/30 ethane/propane mixture on a liquid volume basis.

Produktrenheter Product Purities

Sammensetningen av det hydrogenrike gassproduktet i rør 199 bør legges merke til fordi dens hydrogeninnhold er 93,4% på en kg-mol-basis. Videre er dens oppløsningsmiddelinnhold bare 0,0017% på en kg-mol-basis og dens etyleninnhold er i det vesentlige 0. The composition of the hydrogen-rich gas product in pipe 199 should be noted because its hydrogen content is 93.4% on a kg-mole basis. Furthermore, its solvent content is only 0.0017% on a kg-mole basis and its ethylene content is essentially 0.

Sammensetningen av det metanrike gassproduktet I rør 209 er også bemerkelsesverdig fordi dets metaninnhold er 89,5% på ln kg-mol-basis. I tillegg er dets oppløsningsmiddelinnhold 0,04% på en kg-mol-basis og dets etyleninnhold er 0,043% på en kg-mol-basis. The composition of the methane-rich gas product in pipe 209 is also noteworthy because its methane content is 89.5% on a ln kg-mole basis. In addition, its solvent content is 0.04% on a kg-mole basis and its ethylene content is 0.043% on a kg-mole basis.

Sammensetningen av strømmen av etylen og tyngere hydrokarboner i rør 224 er 56,3% etylen, 22,3% etan og 0,030% metan på en kg-mol-basis. Dens o-xyleninnhold er 0,0032% på en kg-mol-basis. The composition of the stream of ethylene and heavier hydrocarbons in pipe 224 is 56.3% ethylene, 22.3% ethane and 0.030% methane on a kg-mole basis. Its o-xylene content is 0.0032% on a kg-mole basis.

Resirkuleringsforhold Recycling conditions

Dersom det antas at alle andre forbindelser enn hydrogen, metan, etylen, benzen og toluen skulle resirkuleres fra Mehra-prosessystemet og returneres til varmerne for ytterligere spaltning, ville resirkuleringsforholdet være 1,8, sammenlignet med resirkuleringsforholdet på 1,0 I Kniel-absorpsjonsprosessen ifølge U.S. patent nr. 2,573,341. Det antas at dette fordelaktige resirkuleringsforholdet er resultatet av at det velges etylen-fordelaktige reaksjonsbetingelser, sammenlignet med reaksjonsbetingelser som er fordelaktige for aromatiske forbindelser, som tydeligvis var påkrevet ved Kniel-prosessen. Assuming that all compounds other than hydrogen, methane, ethylene, benzene, and toluene were to be recycled from the Mehra process system and returned to the heaters for further cracking, the recycle ratio would be 1.8, compared to the recycle ratio of 1.0 in the Kniel absorption process according to U.S. Patent No. 2,573,341. It is believed that this advantageous recycle ratio is the result of selecting ethylene-favoring reaction conditions, as compared to aromatics-favoring reaction conditions, which were clearly required by the Kniel process.

Signifikans av beregninger Significance of calculations

Resultatene vist i tabell II er antatt åvære meget signi-fikante fordi den kommersielt tilgjengelige simuleringspakken som ble benyttet ved foreliggende eksempel anvendes rutine-messig for utformning av anlegg. Resultatene vist i tabell II avslører også at Mehra-prosessen oppfyller det tidligere kjent teknikk ikke oppfyller. Slike tidligere uoppnåelige resultater demonstrerer at foreliggende utførelse av Mehra-prosessen representerer en oppdagelse av stor betydning for etylenfremstillingsteknikken. The results shown in table II are assumed to be very significant because the commercially available simulation package that was used in the present example is routinely used for the design of facilities. The results shown in Table II also reveal that the Mehra process fulfills what the prior art does not. Such previously unattainable results demonstrate that the present embodiment of the Mehra process represents a discovery of great importance to the ethylene production technique.

Man kan f.eks. sammenligne tapene av oppløsningsmiddel som var en alvorlig ulempe ved Kniel-absorpsjonsprosessen med tapene vist i tabell II. Strømmene 199, 209 og 224, alle strømmene som forlater systemet, viser et samlet tap av o-xylen som utgjør 0,894 kg-mol/t. Den samlede mengden o-xylen 1 strøm 198 er 15427,96 kg-mol/t. Dette tapet, uttrykt som prosentandelen av den samlede o-xylenstrømmen, er like bar 0,06% på kg-mol-basis, en fenomenal bedrift innenfor opp-løsningsmiddel-absorpsjonsteknikken. Dersom mesitylen skulle anvendes som et foretrukket fysikalsk oppløsningsmiddel som i dette eksempelet, ville de ventede oppløsningsmiddeltapene være betydelige lavere enn de av o-xylen. One can e.g. compare the losses of solvent which were a serious drawback of the Kniel absorption process with the losses shown in Table II. Streams 199, 209 and 224, all streams leaving the system, show a total loss of o-xylene amounting to 0.894 kg-mol/h. The total amount of o-xylene 1 stream 198 is 15427.96 kg-mol/h. This loss, expressed as a percentage of the total o-xylene stream, is just 0.06% on a kg-mole basis, a phenomenal feat in solvent absorption technology. If mesitylene were to be used as a preferred physical solvent as in this example, the expected solvent losses would be significantly lower than those of o-xylene.

En annen mulig sammenligning er på en metan-avvisningsbasis ved henvisning til artikkelen fra 1947 i Chemical Engineering Progress som angir at metanen tilbakeholdt i fettoljen representerte 4% av etylenet i den spaltede gassen, hvori volumene av metan og etylen var tilnærmet like. I motsenting til dette er metanet i strøm 173 og 224 lik 1,50 kg-mol/t som er 0,05% av etylenet i strøm 171, hvori volumet av metan 2/3 av volumet etylen. Another possible comparison is on a methane rejection basis by reference to the 1947 article in Chemical Engineering Progress which states that the methane retained in the grease oil represented 4% of the ethylene in the cracked gas, in which the volumes of methane and ethylene were approximately equal. In contrast to this, the methane in streams 173 and 224 is equal to 1.50 kg-mol/h which is 0.05% of the ethylene in stream 171, in which the volume of methane is 2/3 of the volume of ethylene.

Renhet av etvlenprodukt Purity of etvlen product

Det rå hydrokarbonproduktet blir ned-strømfraksjonert videre til etylen og etan. Å gjøre dette samtidig som det oppnås tilstrekkelig høy renhet i topp-fraksjonsetylenstrømmen krever et høyt virkningsnivå i etylenfraksjonatorkolonnen. The crude hydrocarbon product is further fractionated downstream into ethylene and ethane. To do this while achieving sufficiently high purity in the top fraction ethylene stream requires a high level of efficiency in the ethylene fractionator column.

Som det fremgår av tabell II kan det, ved ca. 72 mol-% etylen i t i 1 f ø r se 1 s s t r ømmen til en etyl enf raksj onatorkolonne Inneholdende bare etylen og etan, som 1 strøm 224, produseres et etylenprodukt, med renhet på 99,95 mol-% ved et uvinnings-nivå på 99,94%. Denne virkningen kan ikke nå oppnås ved Kniel-prosessen selv når det anvendes en avmetaniserings-kolonne, en slik kolonne er i tillegg klart ikke påkrevet ved Mehra-prosessen. As can be seen from table II, at approx. 72 mol-% ethylene i t i 1 f r e 1 s s s stream to an ethyl enfractionator column Containing only ethylene and ethane, as 1 stream 224, an ethylene product is produced, with a purity of 99.95 mol-% at a recovery level of 99.94%. This effect cannot now be achieved with the Kniel process even when a demethanization column is used, such a column is also clearly not required with the Mehra process.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en hydrogenrik produkt-strøm, en metanrik produktstrøm, og en produktstrøm av etylen og tyngere (C2=+) hydrokarboner,karakterisertved ekstraksj on av en størn av komprimert, mekaptanfri, tørr gasse inneholdende olefiner med en strøm av et magert, fortrinnsvis fysikalsk, oppløsningsmiddel ved en valgt oppløsningsmiddelstrømningshastighet.1. Process for the production of a hydrogen-rich product stream, a methane-rich product stream, and a product stream of ethylene and heavier (C2=+) hydrocarbons, characterized by the extraction of a mass of compressed, mecaptan-free, dry gas containing olefins with a stream of a lean, preferably physical, solvent at a selected solvent flow rate. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den olefinholdige gassen er valgt fra gruppen bestående av termisk spaltet hydrokarbongass, katalyttisk spaltet hydrokarbongass, raffineriavgass , koks-ovngass og syntesegass.2. Method according to claim 1, characterized in that the olefin-containing gas is selected from the group consisting of thermally cracked hydrocarbon gas, catalytically cracked hydrocarbon gas, refinery off-gas, coke oven gas and synthesis gas. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisertved at det foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet er selektivt for etylen og tyngere hydrokarbonkomponenter av nevnte C2=+-hydrokarboner, slik at den relative flyktigheten av metan fremfor etylen er minst 5,5, og oppløseligheten av etan i nevnte oppløsningsmiddel. er minst 7,0 normale m<3>etylen pr. m<3>oppløsningsmiddel, eller den preferensielle faktoren er minst 39.3. Method according to claim 2, characterized in that the preferred physical solvent is selective for ethylene and heavier hydrocarbon components of said C2=+ hydrocarbons, so that the relative volatility of methane over ethylene is at least 5.5, and the solubility of ethane in said solvent. is at least 7.0 normal m<3>ethylene per m<3>solvent, or the preferential factor is at least 39. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisertved at den preferensielle faktoren er minst 49.4. Method according to claim 3, characterized in that the preferential factor is at least 49. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisertved at den preferensielle faktoren er minst 70.5. Method according to claim 4, characterized in that the preferential factor is at least 70. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisertved at det preferensielle fysikalske oppløsningsmiddelet er valgt fra gruppen bestående av dialkyletere av poly-alkylenglykol, N-metylpyrrolidon, dimetylformamid, propylenkarbonat, sulfolan, glykoltriacetat og Cg til C^q aromatiske forbindelser som har metyl, etyl eller propylalifatiske grupper som spesifikt utgjør en undergruppe av mesitylen, n-propylbenzen, n-butylbenzen, o-xylen, m-xylen, p-xylen og blandinger derav og aromatiske strømmer som er rike på blandede xylener og andre Cg-C^g aromatiske forbindelser.6. Process according to claim 3, characterized in that the preferred physical solvent is selected from the group consisting of dialkyl ethers of poly-alkylene glycol, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, propylene carbonate, sulfolane, glycol triacetate and Cg to C^q aromatic compounds having methyl, ethyl or propylaliphatic groups which specifically constitute a subgroup of mesitylene, n-propylbenzene, n-butylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene and mixtures thereof and aromatic streams rich in mixed xylenes and other Cg-C^g aromatic compounds. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisertv e d at: A. nevnte valgte oppløsningsmiddel-strømningshastighet er innenfor området fra 0,1 til 70 m<3>oppløsningsmiddel pr. 1000 normale m<3>av nevnte gass-strøm og i samsvar med sammensetningen og strømningshastigheten for gass-strømmen; B. den olefinholdige gass-strømmen tilføres til minst en ekstraktiv splittekolonne som har en anordning for varmetilførsel " og hvortil en strøm av det magre, fore trukne fysikalske oppløsningsmiddelet tilføres, hvorved nevnte gass og nevnte oppløsningsmiddel passerer motstrøm inne i denne, slik at det produseres minst en topp-fraksjonsstrøm og minst en bunn-fraksjonsstrøm; og C. minst en bunn-fraksjonsstrøm tilføres til minst en dest il las j onskolonne hvori den magre oppløsningsmiddel-strømmen regenereres.7. Method according to claim 6, characterized in that: A. said selected solvent flow rate is within the range from 0.1 to 70 m<3> of solvent per 1000 normal m<3> of said gas stream and in accordance with the composition and flow rate of the gas stream; B. the olefin-containing gas stream is supplied to at least one extractive splitting column which has a device for heat supply "and to which a stream of the lean, feeds the drawn physical solvent is supplied, whereby said gas and said solvent pass countercurrently inside it, so that at least one top fraction stream and at least one bottom fraction stream are produced; and C. at least one bottom fraction stream is supplied to at least one distillation column in which the lean solvent stream is regenerated. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at: A. den olefinholdige gass-strømmen tilføres til den første av to ekstraktive splittekolonner anbragt i serie, gass-strømmen passerer i motstrøm i hver kolonne til en strøm av det magre foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet, derved produseres en første topp-fraksjonsstrøm, en første bunn-f raks j onsstrøm, en andre topp-f raksj onsstrøm og en andre bunn-f raks j onsstrøm, minst en av de nevnte topp-fraksjonsstrømmene er et av de nevnte produktene; og B. den første og den andre bunn-f raks jonsstrømmen tilføres til to destillasjonskolonner som regenererer nevnte strømmer av nevnte magre, foretrukne fysikalske opp-løsningsmiddel og produserer minst ett av de nevnte produktene.8. Process according to claim 7, characterized in that: A. the olefin-containing gas stream is supplied to the first of two extractive splitting columns placed in series, the gas stream passes in countercurrent in each column to a stream of the lean preferred physical solvent, thereby producing a first top fraction stream, a first bottom fraction stream, a second top fraction stream and a second bottom fraction stream, at least one of said top fraction streams being one of said products; and B. feeding the first and second bottom fraction ion streams to two distillation columns which regenerate said streams of said lean preferred physical solvent and produce at least one of said products. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at hver ekstraksjonskolonne inneholder en splittedel, som har en anordning for varmetilførsel og en ekstraksjonsdel over denne.9. Method according to claim 8, characterized in that each extraction column contains a splitting part, which has a device for heat supply and an extraction part above this. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisertved at den nevnte anordningen for varmetilførsel innbefatter en bunnfordamper og en sidefordamper.10. Method according to claim 9, characterized in that the aforementioned device for heat supply includes a bottom evaporator and a side evaporator. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisertved at minst en av nevnte ekstraktive splittekolonne i tillegg innbefatter en rektifiserlngsdel hvortil en tilbake-strøm tilføres, hvor rektifiseringsdelen er anbragt over ekstraksjonsdelen.11. Method according to claim 10, characterized in that at least one of said extractive splitting columns additionally includes a rectification part to which a return flow is supplied, where the rectification part is placed above the extraction part. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at hver magre oppløsningsmiddelstrøm flyter som en del av en oppløsningsmiddelsløyfe, hvor den første ekstraktive splittekolonnen inneholder en del av en første opp-løsningsmiddelsløyfe og den andre ekstraktive splittekolonnen inneholder en del av en andre oppløsningsmiddelsløyfe.12. Method according to claim 8, characterized in that each lean solvent stream flows as part of a solvent loop, where the first extractive splitting column contains part of a first solvent loop and the second extractive splitting column contains part of a second solvent loop. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisertved at oppløsningsmiddelet i den første oppløsnings-middelsløyfen og oppløsningsmiddelet i den andre oppløsnings-middelsløyfen er det samme foretrukne fysikalske oppløsnings-middelet.13. Method according to claim 12, characterized in that the solvent in the first solvent loop and the solvent in the second solvent loop are the same preferred physical solvent. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 12,karakterisertved at oppløsningsmiddelet i den første oppløsnings-middelsløyfen og oppløsningsmiddelet i den andre oppløsnings-middelsløyfen er forskjellig fysikalske oppløsningsmidler.14. Method according to claim 12, characterized in that the solvent in the first solvent loop and the solvent in the second solvent loop are different physical solvents. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at: A. den første topp-fraksjonsstrømmen fra den første ekstraksjonskolonnen tilføres til den andre ekstraktive splittekolonnen som produserer nevnte hydrogenrike produktstrøm; B. den flrste bunn-fraksjonsstrømmen tilføres til den første av de nevnte desti 1lasjonskolonnene som regenererer oppløsningsmiddelet og produserer den nevnte strømmen av etylen og tyngere hydrokarboner; og C. den andre bunn-fraksjonsstrømmen tilføres til den andre av de nevnte desti 11 asjonskolonnene som produserer den metanrike produktstrømmen som topp-fraksjonsstrøm.15. Method according to claim 8, characterized in that: A. the first top fraction stream from the first extraction column is supplied to the second extractive splitting column which produces said hydrogen-rich product stream; B. the largest bottoms fraction stream is fed to the first of said distillation columns which regenerates the solvent and produces said stream of ethylene and heavier hydrocarbons; and C. the second bottoms fraction stream is fed to the second of said distillation columns which produces the methane-rich product stream as the top fraction stream. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at: A. den første topp-fraksjonsstrømmen er den nevnte hydrogenrike strømmen; B. den første bunn-fraksjonsstrømmen tilføres til den første av de nevnte destillasjonskolonnene som regenererer den første strømmen av det magre foretrukne, fysikalske oppløsningsmiddelet og produserer en topp-f raksj onsstrøm av metan og tyngere hydrokarboner som tilføres til den andre ekstraktive splittekolonnen; C. den andre ekstraktive splittekolonnen produserer den nevnte metanrike produktstrømmen og den nevnte andre bunn-fraksjonsstrømmen; og D. den andre bunn-f raks j onsstrømmen tilføres til den andre dest il las j onskolonnen som regenererer oppløsningsmiddel-strømmen og produserer den nevnte strømmen av etylen og tynbgere hydrokarboner.16. Method according to claim 8, characterized in that: A. the first peak fraction stream is the aforementioned hydrogen-rich stream; B. the first bottom fraction stream is fed to the first of said distillation columns which regenerates the first stream of the lean preferred physical solvent and produces a top fraction stream of methane and heavier hydrocarbons which is fed to the second extractive splitting column; C. the second extractive splitting column produces said methane-rich product stream and said second bottoms fraction stream; and D. the second bottom fraction stream is fed to the second distillation column which regenerates the solvent stream and produces said stream of ethylene and lighter hydrocarbons. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at den nevnte topp-fraksjonsstrømmen tilføres til en ekstraksjonskolonne hvortil en andre strøm av magert foretrukket, fysikalsk oppløsningsmiddel tilføres, derved produseres den hydrogenrike strømmen en bunn-fraksjonsstrøm som reduseres i trykk for å fremstille den nevnte metanrike produktstrømmen og en annen strøm av det foretrukne fysikalske oppløsningsmiddelet som tilføres til den første ekstraktive splittekolonnen.17. Method according to claim 7, characterized in that said top fraction stream is fed to an extraction column to which a second stream of lean preferred physical solvent is fed, whereby the hydrogen-rich stream is produced a bottom fraction stream which is reduced in pressure to produce the said methane-rich product stream and a another stream of the preferred physical solvent which is fed to the first extractive splitting column. 18. Forbedret prosess ifølge krav 17,karakterisert vedat den første ekstraktive splittekolonnen er en rektifiserende-ekstraherende-splittekolonne som har en partiell øvre kondensator for den nevnte topp-fraksjons-strømmen og tilbakestrømningsinnretninger for å returnere kondensert væske til kolonnen ved et tilførselspunkt over tilførselspunktet for det foretrukne fysikalske oppløsnings-middelet, derved defineres en rektifiseringsdel over ekstraksj onsdelen.18. Improved process according to claim 17, characterized in that the first extractive splitting column is a rectifying-extractive-splitting column having a partial overhead condenser for said overhead fraction stream and reflux means for returning condensed liquid to the column at a feed point above the feed point of the preferred the physical solvent, thereby defining a rectification part above the extraction part. 19. Forbedret prosess ifølge krav 18,karakterisert vedat kontakten i nevnte rektifiserende-ekstraherende-splittekolonne foregår ved mindre enn 3200 kpa.19. Improved process according to claim 18, characterized in that the contact in said rectifying-extracting-splitting column takes place at less than 3200 kpa. 20. Forbedret prosess ifølge krav 19,karakterisert vedat bunn-fraksjonsstrømmen er en rik oppløsningsmiddelstrøm som oppvarmes ved hjelp av mager/rik oppløsningsmiddel-kryssveksling med nevnte strøm av magert foretrukket, fysikalsk oppløsningsmiddel.20. Improved process according to claim 19, characterized in that the bottom fraction stream is a rich solvent stream which is heated by means of lean/rich solvent cross-exchange with said stream of lean preferred physical solvent.
NO872183A 1985-10-04 1987-05-25 SELECTIVE PROCESSING OF GASES CONTAINING OLEFINES BY THE MEHRA PROCESS. NO872183D0 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/784,566 US4617038A (en) 1985-07-26 1985-10-04 Process for using preferential physical solvents for selective processing of hydrocarbon gas streams
US06/808,463 US4692179A (en) 1982-05-03 1985-12-13 Process for using alkyl substituted C8-C10 aromatic hydrocarbons as preferential physical solvents for selective processing of hydrocarbon gas streams
US06/828,988 US4680042A (en) 1985-12-13 1986-02-13 Extractive stripping of inert-rich hydrocarbon gases with a preferential physical solvent
US06/828,996 US4696688A (en) 1985-12-13 1986-02-13 Conversion of lean oil absorption process to extraction process for conditioning natural gas
US06/854,383 US4743282A (en) 1982-05-03 1986-04-21 Selective processing of gases containing olefins by the mehra process
PCT/US1986/001674 WO1987002031A1 (en) 1985-10-04 1986-08-15 Selective processing of gases containing olefins by the mehra process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO872183L true NO872183L (en) 1987-05-25
NO872183D0 NO872183D0 (en) 1987-05-25

Family

ID=27557304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO872183A NO872183D0 (en) 1985-10-04 1987-05-25 SELECTIVE PROCESSING OF GASES CONTAINING OLEFINES BY THE MEHRA PROCESS.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO872183D0 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO872183D0 (en) 1987-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4743282A (en) Selective processing of gases containing olefins by the mehra process
CN109912380B (en) Pyrolysis gas separation method and device
US6271433B1 (en) Cat cracker gas plant process for increased olefins recovery
US5220097A (en) Front-end hydrogenation and absorption process for ethylene recovery
AU671086B2 (en) Absorption process for ethylene and hydrogen recovery
NO176117B (en) Process for cryogenic separation of gaseous mixtures
EA021836B1 (en) Process for the separation of a gas stream
CN109749780B (en) Device and method for recovering carbon dioxide in refinery dry gas by oil absorption and compression condensation method
WO2014077998A1 (en) Recovery of ethylene from methanol to olefins process
CN105439799B (en) A kind of system and method recycling ethylene from high propylene lighter hydrocarbons or preparing propylene from methanol product gas
CN110388790B (en) Ethane cracking cryogenic separation process method
CN110591751A (en) Improved process of light hydrocarbon recovery technology
EA022763B1 (en) Hydrocarbon gas processing
JP5793139B2 (en) Hydrocarbon gas treatment
CN111320521A (en) Method and device for separating ethylene and propylene from pyrolysis gas and/or dry gas
RU2697800C2 (en) Methods and apparatus for extracting ethylene from hydrocarbons
CN111320524A (en) Method and device for separating ethylene and propylene from pyrolysis gas and/or dry gas
CN111393250B (en) Light hydrocarbon separation device and method
JP5802259B2 (en) Hydrocarbon gas treatment
CN111393252A (en) Light hydrocarbon separation device and method
NO872183L (en) SELECTIVE PROCESSING OF GASES CONTAINING OLEFINES BY THE MEHRA PROCESS.
RU2501779C1 (en) Method of separating ethylene of polymerisation purity from catalytic cracking gases
US10947465B2 (en) Process and system for cracking a hydrocarbon feed
JP2012529621A (en) Hydrocarbon gas treatment
EP0241485A1 (en) Selective processing of gases containing olefins by the mehra process