[发明专利]分离轻烯烃的置换解吸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含轻烯烃（乙烯，丙烯等）的混合气体中回收高纯度烯烃的方法和装置，如乙烯/乙烷的混合气体、丙烯/丙烷的混合气体、流化催化裂化（FCC）的废气、聚乙烯（PE）废气、或聚丙烯（PP）的废气。

背景技术

蒸馏技术已被用于分离烯烃/链烷烃的混合物，例如，乙烯/乙烷混合物或丙烯/丙烷混合物。在这些蒸馏技术中，烯烃和链烷烃的沸点有小小的差异，蒸馏塔中使用了大量蒸馏塔盘，这导致了高能耗和高设备成本。通过处理原油精炼过程中产生的常压渣油或减压渣油来生产汽油和丙烯的流化催化裂化（FCC）过程的废气中含有约20％（体积）的乙烯，然而FCC废气中的乙烯浓度却是低的，而且FCC废气含有各种气体。出于这个原因，乙烯尚未能以一个经济的方式从FCC废气中回收，并且FCC废气被用作燃料气体。

近年来，通过使用通过吸附来分离烯烃的方法来降低烯烃分离成本的技术正在被研究以替代通过蒸馏分离烯烃的方法。

通过吸附分离轻烯烃（乙烯、丙烯、丁烯等）和链烷烃（乙烷、丙烷、丁烷等）的常规技术如下。

专利号为6,867,166的美国专利公开了一种技术，通过变压吸附或变温吸附过程，使用能够选择性吸收乙烯或丙烯的过渡金属离子吸附剂。

此外，专利号为6,293,999的美国专利公开了一种技术，通过变压吸附或变温吸附过程，使用一种具有只选择性吸附丙烯分子筛功能的ALPO-14吸附剂来从丙烷/丙烯的混合气体中分离出丙烯。专利号为6,488,741的美国专利公开了一种技术，通过变压吸附过程或者变压吸附与蒸馏的组合过程来分离C2-C4烯烃。同时，专利号为6,488,741的美国专利还公开了一种技术，使用一个具有分子筛功能的8元环吸附剂（比如SAPO）来从丙烷/丙烯混合气体中分离出丙烯。

如上所述，通过吸附作用分离乙烯或丙烯的过程通常是通过气相吸附而非液相吸附来进行的，因为乙烯或丙烯是不容易液化的。此外，吸附剂的再生是通过变压吸附或变温吸附实现的。变温吸附过程中，吸附塔中升高和降低温度均需要较长的时间，因此主气体分离过程的生产率是低下的，因而设备成本较高。变压吸附或真空变压吸附过程用于分离大量的混合气体是不适合的，因为压缩机和真空泵的能力有限。

在韩国登记号为No.0849987的专利中，本申请人公开了一种吸附/分离方法，此方法能够使用的选择性吸附乙烯的吸附剂从含有低浓度乙烯的FCC废气中分离出乙烯。所公开的方法是一种通过置换解吸来解吸被吸附乙烯的方法，是一种通过吸附、乙烯冲洗和和置换解吸三个步骤从FCC废气浓缩和回收乙烯的技术。此外，韩国登记号为No.0822847的专利公开了一种置换解吸方法，用于从链烷烃中分离出C4烯烃，该方法包括吸附步骤，C4烯烃漂洗步骤和解吸步骤。

上述的烯烃/链烷烃置换解吸方法是基于吸附-烯烃漂洗解吸等步骤。在这个方法中，在冲洗步骤被排出吸附塔的烯烃量增加了，这取决于随着原料中烯烃浓度、烯烃和链烷烃的吸附性能和产品中所需的烯烃浓度，从而降低了烯烃的回收率。

本发明提供了一种置换解吸方法，通过对吸附步骤和漂洗步骤中被排出的烯烃进行回收，不但增加了烯烃的回收率还提升了整个过程的经济性和效率。

发明公开

技术问题

本发明的一个目的是提供一种方法和装置，用于从含轻烯烃（乙烯，丙烯等）的混合气体中以一个较高的回收率分离出高纯度的烯烃气体，混合气体包括乙烯/乙烷的混合气体，丙烯/丙烷混合气体，流化催化裂化废气，聚乙烯废气，和聚丙烯废气。

由于常规的置换解吸方法是基于吸附-烯烃漂洗-解吸步骤的，烯烃在吸附步骤和烯烃漂洗步骤中被排出吸附柱中塔，从而减少了烯烃的回收量。本发明提供一种提升烯烃回收率的置换解吸方法，即在吸附步骤之前或之后，增加了将从吸附步骤和烯烃漂洗步骤排出的气体引入吸附塔的步骤，从而从排出的气体中回收烯烃。

在上述的现有技术中，在吸附步骤和烯烃漂洗步骤中排出吸附柱的烯烃量是很大，使得烯烃的回收量以及方法的经济性和效率却没有那么高。本发明提供了一种通过吸附分离乙烯的方法，其中乙烯在吸附步骤和烯径漂洗步骤中被排出，进而乙烯的回收量及方法的经济性和效率均得到提高。

附图说明

本发明的上述和其他目标、特征和优点将从下面结合附图的详细描述中被更清楚地理解，其中：