專利名稱：分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含c2、C2ZCO2, C2+或C3+的餾份的方法，其 中對(duì)富含烴類(lèi)的餾份實(shí)施一級(jí)或多級(jí)降壓，精餾分離甲烷，并對(duì)在甲烷分離中獲得的甲烷 貧化的餾份實(shí)施精餾分離c2、C2ZCO2, C2+或c3+。
背景技術(shù)：
在從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2、C2ZCO2, C2+或C3+的餾份的方法中存在的基本 要求是盡可能有效地利用已存在的冷量供應(yīng)。這在粗煤氣壓力高的情況下發(fā)生，在此壓力 通常大于60巴，其中對(duì)富含烴類(lèi)的餾份實(shí)施一級(jí)或多級(jí)降壓。若為此使用多個(gè)膨脹透平， 則可將它們并聯(lián)和/或串聯(lián)排列。若待分離的富含烴類(lèi)的餾份的壓力低于40巴，則通過(guò)待分離的富含烴類(lèi)的餾份 可提供的冷量供應(yīng)通常不足。這導(dǎo)致必須額外提供冷量。這例如借助于c2/3冷卻循環(huán)而進(jìn) 行，其不僅用于待分離的富含烴類(lèi)的餾份的預(yù)冷卻，而且用于脫乙烷塔的冷凝器。對(duì)于中等的粗煤氣壓力，在此壓力通常在70至90巴之間，目前不存在工藝技術(shù)上 有效的解決方案。目前在該壓力范圍內(nèi)通常采用多級(jí)冷卻循環(huán)。但這需要比較高的投資成 本和運(yùn)行成本，而且使此類(lèi)方法無(wú)法不明顯地復(fù)雜化。此外應(yīng)當(dāng)注意，待分離的富含烴類(lèi)的 餾份的溫度波動(dòng)導(dǎo)致脫甲烷塔的塔底溫度同樣發(fā)生波動(dòng)，并與此同時(shí)無(wú)法按照規(guī)格提供C2 或C3產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供避免了上述缺點(diǎn)的用于從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2、 C2/C02、C2+或C3+的餾份的方法。為了實(shí)現(xiàn)該目的，建議從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2+或富含C3+的餾份的方法， 其特征在于，精餾分離甲烷塔的塔底加熱裝置經(jīng)由C3冷卻循環(huán)與精餾分離c2、c2/co2、c2+或 C3+塔的塔頂冷卻裝置相連接。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在僅采用優(yōu)選以一級(jí)構(gòu)成的C3冷卻循環(huán)。其是在精餾分離甲烷塔 的塔底加熱裝置與精餾分離c2、C2ZCO2, C2+或C3+塔的塔頂冷卻裝置之間的“連接”。因此， 得到在工藝技術(shù)上簡(jiǎn)單、同時(shí)有效的方法流程，其不僅成本低廉而且節(jié)約能源。此外，將導(dǎo) 出的熱量送至該過(guò)程，并因此在待分離的富含烴類(lèi)的餾份的粗煤氣溫度可能的波動(dòng)方面使 脫甲烷過(guò)程實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。此外，根據(jù)本發(fā)明從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2、C2/C02、C2+或C3+的餾份的方法 可以在排出富含c2+/co2的液體餾份的脫甲烷塔塔底中以及在排出待獲得的C2、C2ZCO2, C2+ 或C3+產(chǎn)品餾份的脫乙烷塔塔頂中在工藝技術(shù)上簡(jiǎn)單地控制和調(diào)節(jié)產(chǎn)品規(guī)格。因?yàn)樵谝阎默F(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)粗煤氣實(shí)施脫甲烷塔的塔底加熱，并通過(guò)冷 卻循環(huán)實(shí)施脫乙烷塔的塔頂冷卻，與此相比根據(jù)本發(fā)明的方法則實(shí)現(xiàn)了脫甲烷塔的塔底加 熱與粗煤氣冷卻的分離，所以使塔底加熱與塔頂冷卻所需的控制簡(jiǎn)單化。這還適合于在啟動(dòng)和部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)在工藝技術(shù)上的控制。根據(jù)本發(fā)明從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2+的餾份的方法的另一個(gè)有利的實(shí)施 方案的特征在于-以一級(jí)構(gòu)成C3冷卻循環(huán)，-在分離的熱交換器中實(shí)施在C3冷卻循環(huán)的冷卻劑與塔底加熱裝置的介質(zhì)和塔頂 冷卻裝置的介質(zhì)之間的熱交換，-將在精餾分離C2、C2ZCO2,C2+或C3+塔中獲得的液體餾份的部分流作為回流送至 精餾分離甲烷塔。下面依照在附圖中所示的獲得C2+產(chǎn)品餾份的方法實(shí)施例更詳細(xì)地闡述根據(jù)本發(fā) 明從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2+或富含C3+的餾份的方法及其另外的實(shí)施方案。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式富含烴類(lèi)的餾份經(jīng)由管道1送入第一膨脹透平XI。該富含烴類(lèi)的餾份的壓力優(yōu)選 在70至120巴之間。需要時(shí)，對(duì)富含烴類(lèi)的餾份實(shí)施附圖中未示出的預(yù)處理，其中去除非 期望的組分，如水和二醇。在第一膨脹透平Xl中減壓的富含烴類(lèi)的餾份經(jīng)由管道2送入熱交換器E1，在其中 與自身相對(duì)地進(jìn)行冷卻。從熱交換器El排出之后，將富含烴類(lèi)的餾份分成兩股部分流3和 4。第一部分流3在熱交換器El中進(jìn)一步冷卻并完全冷凝之后送至脫甲烷塔M的塔頂。第二部分流4在第二膨脹透平X2中減壓，隨后經(jīng)由管道5同樣送入脫甲烷塔M的 塔頂區(qū)域。在此，第二部分流的輸入點(diǎn)優(yōu)選位于第一部分流的輸入點(diǎn)下方。還可代替兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置的膨脹透平Xl和X2，安裝多于兩個(gè)的膨脹透平，它們可以 并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式排列。脫甲烷塔M優(yōu)選在20至35巴之間的壓力范圍內(nèi)運(yùn)行。從脫甲烷塔M的塔頂區(qū)域 經(jīng)由管道6排出富含甲烷的氣體餾份，在熱交換器El中與在管道2和3中待冷卻的富含烴 類(lèi)的餾份或部分餾份相對(duì)地進(jìn)行加熱，隨后壓縮至所希望的輸出壓力。此外，附圖所示為由壓縮級(jí)VI、V2和V3構(gòu)成的三級(jí)壓縮單元。在此，壓縮器或壓 縮級(jí)Vl和V2與膨脹透平Xl和X2相連接，如虛線所示。在壓縮至優(yōu)選在50至120巴的范 圍內(nèi)的所期望的輸出壓力之后，富含甲烷的氣體餾份經(jīng)由管道7送至其另外的用途。脫甲烷塔M的塔底加熱以如下方式實(shí)現(xiàn)從脫甲烷塔M的塔底區(qū)域經(jīng)由管道9排 出富含C2+的餾份，在熱交換器E2中與尚待說(shuō)明的冷卻循環(huán)的冷卻劑相對(duì)地進(jìn)行加熱，隨后 經(jīng)由管道10重新送入脫甲烷塔M。從脫甲烷塔M的塔底經(jīng)由管道8排出甲烷貧化的餾份，送至脫乙烷塔E。其優(yōu)選在 20至35巴之間的壓力范圍內(nèi)運(yùn)行。從脫乙烷塔E的塔底經(jīng)由管道16排出富含丙烷的液體餾份，借助泵P泵壓至所期 望的輸出壓力，并混入在管道7中處于更高壓力下的富含甲烷的氣體餾份。在脫乙烷塔E的塔頂經(jīng)由管道11排出氣態(tài)C2產(chǎn)品餾份。在熱交換器E3中與尚
4待說(shuō)明的冷卻循環(huán)的冷卻劑相對(duì)地進(jìn)行冷卻，并部分冷凝，隨后經(jīng)由管道12送入分離器D。 在該分離器D中產(chǎn)生的液體餾份經(jīng)由管道15送入泵P2，在該泵P2中至少泵壓至脫乙烷塔 E中的壓力，隨后經(jīng)由管道15送入脫乙烷塔E的塔頂區(qū)域。在分離器D的塔頂經(jīng)由管道13排出氣態(tài)C2產(chǎn)品餾份，并送至其另外的用途。若 C2產(chǎn)品餾份含有二氧化碳并且期望將其從C2產(chǎn)品餾份分離出，則在脫乙烷塔E下游設(shè)置附 圖中未示出的二氧化碳去除過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明，上述的脫甲烷塔的塔底加熱裝置與上述的脫乙烷塔的塔頂冷卻裝置 經(jīng)由C3冷卻循環(huán)相連接。該C3冷卻循環(huán)由管道段20至27、分離器D'、儲(chǔ)存或儲(chǔ)備容器 D"、壓縮機(jī)V4及兩個(gè)后期冷卻器E4和E5組成。在壓縮機(jī)V4中壓縮至優(yōu)選為8至16巴的所期望的循環(huán)壓力的冷卻劑經(jīng)由管道20 送入第一后期冷卻器E4，在該第一后期冷卻器E4中例如與冷卻水相對(duì)地進(jìn)行冷卻。隨后分 成兩股冷卻劑部分流21和22，其中第一部分流送入第二冷卻器E5，在該第二冷卻器E5中 與諸如冷卻水的適當(dāng)冷卻介質(zhì)相對(duì)地進(jìn)行冷凝。上述的第二冷卻劑部分流經(jīng)由管道22送入熱交換器E2，在該熱交換器E2中與管 道9中待加熱的液體流相對(duì)地進(jìn)行冷凝，該液體流用于加熱脫甲烷塔M的塔底。隨后將該冷卻劑部分流經(jīng)由管道23混入從第二后期冷卻器E5經(jīng)由管道24排出 的第一冷卻劑部分流，并引導(dǎo)通過(guò)儲(chǔ)備容器D"。該儲(chǔ)存或儲(chǔ)備容器D"用于在設(shè)備或過(guò)程 停止?fàn)顟B(tài)下儲(chǔ)存冷卻劑。隨后該冷卻劑經(jīng)由管道25送入熱交換器E3，并在該熱交換器E3 中與在管道11中待冷卻的富含C2的氣體餾份相對(duì)地進(jìn)行蒸發(fā)。隨后經(jīng)由管道26將經(jīng)加熱的冷卻劑送入設(shè)置在壓縮機(jī)V4上游的分離器D'。從 其塔頂將氣態(tài)冷卻劑經(jīng)由管道27送入壓縮機(jī)V4。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的C3冷卻循環(huán)如附圖所示的結(jié)構(gòu)布置能夠與在脫甲烷塔M和脫 乙烷塔E中所實(shí)現(xiàn)的分離過(guò)程的各自負(fù)荷無(wú)關(guān)地運(yùn)行冷卻循環(huán)。為了提高脫甲烷塔M中的C2產(chǎn)率，根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，經(jīng)由 管道17排出在脫乙烷塔E中獲得的液體餾份16的至少一部分流，在熱交換器El中過(guò)冷， 隨后經(jīng)由管道18作為回流送入脫甲烷塔M。在此優(yōu)選在待分離的富含烴類(lèi)的餾份的部分流 3的輸入位置上方送入該部分流17/18。需要強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)本發(fā)明的方法不僅可用于從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2+ 的餾份，而且還可用于從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含c2、c2/co2或C3+的餾份。
權(quán)利要求
從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2、C2/CO2、C2+或C3+的餾份的方法，其中對(duì)富含烴類(lèi)的餾份實(shí)施一級(jí)或多級(jí)降壓，精餾分離甲烷，并對(duì)在甲烷分離中獲得的甲烷貧化的餾份實(shí)施精餾分離C2、C2/CO2、C2+或C3+，其特征在于，精餾分離甲烷塔(M)的塔底加熱裝置(E2)經(jīng)由C3冷卻循環(huán)(V4，E4，E5，20～27)與精餾分離C2、C2/CO2、C2+或C3+塔(E)的塔頂冷卻裝置(E3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述C3冷卻循環(huán)(V4，20 27)以一級(jí)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在分離的熱交換器(E2，E3)中實(shí)施在C3 冷卻循環(huán)的冷卻劑與塔底加熱介質(zhì)和塔頂冷卻介質(zhì)之間的熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，將在精餾分離C2、C2/C02、C2+或C3+塔 (E)中獲得的液體餾份(16)的部分流(17，18)作為回流送至精餾分離甲烷塔(M)。
全文摘要
本發(fā)明描述了從富含烴類(lèi)的餾份分離出富含C2、C2/CO2、C2+或C3+的餾份的方法，其中對(duì)富含烴類(lèi)的餾份實(shí)施一級(jí)或多級(jí)降壓，精餾分離甲烷，并對(duì)在甲烷分離中獲得的甲烷貧化的餾份實(shí)施精餾分離C2、C2/CO2、C2+或C3+。根據(jù)本發(fā)明，精餾分離甲烷塔(M)的塔底加熱裝置(E2)經(jīng)由C3冷卻循環(huán)(V4，E4，E5，20～27)與精餾分離C2、C2/CO2、C2+或C3+塔(E)的塔頂冷卻裝置(E3)相連接。
文檔編號(hào)B01D3/32GK101952003SQ200880007105
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者H·施密特 申請(qǐng)人:林德股份公司