[发明专利]用于分离烃混合物的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于分离包含氢气、甲烷、具有两个碳原子的烃类和具有三个或更多个碳原子的烃类的组分混合物的方法，其中在脱乙烷中，在第一压力水平下，通过从第一温度水平冷却至第二温度水平，使至少一部分组分混合物经历第一部分冷凝，以获得第一气体馏分和第一液体馏分；在第一压力水平下，通过从第二温度水平冷却至第三温度水平，使至少一部分气体馏分经历第二部分冷凝，以获得第二气体馏分和第二液体馏分；且使至少一部分第一液体馏分和至少一部分第二液体馏分经历精馏以获得第三气体馏分和第三液体馏分。将经历精馏的第一液体馏分或其部分和经历精馏的第二液体馏分或其部分减压至第二压力水平，并在第二压力水平下进行精馏。

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于分离组分混合物的方法和设备。

背景技术

用于烃类蒸汽裂化的方法和设备是已知的且例如描述于乌尔曼工业化学百科全书中的文章“乙烯”(Ethylenein Ullmann's Encyclopedia of IndustrialChemistry)，在线版，2007年4月15日，DOI:10.1002/14356007.a10_045.pub2。

通过蒸汽裂化，但也使用其他方法和设备，获得烃混合物。这些必须至少部分地分离成在各种情况下存在的组分。这可以在不同种类的分离序列中进行。相应的分离序列包括，在预先去除水、重质组分和酸性气体之后的脱甲烷、脱乙烷和脱丙烷(尤其是参见在提到的Ullmann文章中第5.3.2.2节“Hydrocarbon Fractionation Section”)。在这一点上，脱甲烷、脱乙烷和脱丙烷的顺序可以变化。

在图1中示出并在下面参考所述图中阐明了用于分离相应的气体混合物的方法和设备，其中形成主要或仅包括甲烷和氢气的第一馏分(C1减馏分)、主要或仅包含具有两个碳原子的烃类的馏分(C2馏分)和主要或仅包含具有三个或更多个碳原子的烃类的馏分(C3加馏分)。在这种情况下，在脱乙烷之后进行脱甲烷，在两个方法步骤中都使用精馏塔。术语脱甲烷和脱乙烷是本领域中惯用的，并且专业人员熟悉用于脱甲烷和脱乙烷的设备。

该方法或该设备的优点是工艺方案简单和能源效率高。相比之下，缺点是使用额外的C3吸收塔进行脱乙烷的复杂性以及使用设置在脱甲烷塔上方的中间冷却器和顶部冷凝器进行脱甲烷的复杂性。后者需要提高仪器的复杂性和安全性支出。也在EP 0 683 146A1中已知使用这种C3吸收塔的方法。

根据图2，US 5,253,479 A公开了一种方法，其中将气态组分混合物在36巴下进行第一次冷却。第一次冷却至-30至-40℃。在第一次冷却之后，在第一容器中进行第一相分离。来自第一容器的气相经历第二冷却，即至-45℃。在第二冷却之后，在第二容器中进行第二相分离。来自第一和第二容器的液相被进料至在30巴下操作的塔中。在EP 1 215 459 A2中公开的方法中，至少使用可比较的压力。

因此，本发明解决的问题是指定用于分离相应的气体混合物的改善措施。

发明内容

这里背景下，本发明提出了一种具有独立权利要求的相应特征的用于分离组分混合物的方法和设备。优选的实施方案是从属权利要求和随后的描述的主题。

在阐明本发明的特征和优点之前，将阐明其基本原理和所使用的术语。

本发明用于分离主要或仅包括氢气、甲烷、具有两个碳原子的烃类(乙烷、乙烯和如果在先前的氢化中尚未转化则可能的乙炔)，以及具有三个或更多个碳原子的烃类(特别是丙烷、丙烯、可能的甲基乙炔和具有四个、五个、六个或更多个碳原子的更重质的烃类)的组分混合物。