[發明專利]一種以乙烯熱泵精餾生產高純乙烯的裝置及其生產工藝

有效

• 申請號: 201710417334.2
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107144092B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳劍軍;閆紅偉;銀延蛟;呂書山;張亞清;鄭夢杰;郭俊磊
• 申請（專利權）人: 河南心連心深冷能源股份有限公司
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02;F25J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于一種以乙烯熱泵精餾生產高純乙烯的裝置及其生產工藝；包括原料液儲罐、產品罐，原料液儲罐依次通過第一精餾塔第一原料液進口、第一精餾塔氣相出口、第一換熱器第一原料氣進口、第一換熱器第一原料氣出口、第一氣液分離器進口、第一氣液分離器液相出口、第一精餾塔第二原料液進口、第一精餾塔液相出口、第二精餾塔第一原料液進口、第二精餾塔氣相出口、第一換熱器第二原料氣進口、第一換熱器第二原料氣出口與第二氣液分離器相連，第二氣液分離器液相出口分別與第二精餾塔的第二原料液進口和產品罐相連；具有工藝流程簡單、運行穩定、低能耗、運行安全可靠、產品單位電耗低、降低生產成本和產品純度高的優點。

技術領域

本發明屬于生產高純乙烯技術領域，具體涉及一種以乙烯熱泵精餾生產高純乙烯的裝置及其生產工藝。

背景技術

1、從焦爐氣中回收乙烯：是一種始于20世紀40年代并在60年代被淘汰的工業制備乙烯的方法。通常焦爐氣中含有約2％的乙烯。最早采用濃硫酸法從焦爐氣中分離乙烯，即用硫酸使乙烯先轉化為乙醇，然后再經催化脫水得到乙烯。用這種方法生產的乙烯雜質多，純度低，后來英國一家公司開發成功焦爐氣低溫分離法。繼而德國公司也建成了幾套低溫分離制氫裝置及乙烯精制裝置，使乙烯的純度達到了95％以上。

2、乙炔加氫法制乙烯：德國在20世紀30年代發展了以乙炔加氫法生產乙烯的工藝，并建成了數套工業規模裝置。所用的加氫催化加以硅膠為載體、鈀為活性組分，使用壽命可達8個月，在加氫前乙炔需進行提純，但這種方法在20世紀60年代被淘汰。

3、乙醇脫水制乙烯：使用氧化鋁催化劑進行乙醇脫水制取乙烯的工業方法，脫水催化劑除活性氧化鋁外，還有載有磷酸的焦炭，反應溫度為300～400℃，乙烯產品純度為97％-99.5％，目前使用的催化劑為火星氧化鋁。在印度、巴基斯坦和巴西等擁有豐富糖蜜或其他農產品資源的國家，由于石油資源短缺，采用此法生產乙烯，所使用的工藝則由固定床發展到流化床，據稱反應選擇性由前者的94％～96％提高到約99％，投資費用較低。中國也有一些企業采用此法生產乙烯。用此法生產乙烯的成本遠高于烴類高溫裂解法。

4、烴類高溫裂解法：現代乙烯工業生產方法主要是以石油烴為原料，在隔絕空氣和高溫條件下將大分子裂解為小分子。此方法原料來源廣泛，這也是目前使用最廣泛的方法，但是其只能分離純度99％左右的乙烯，無法達到高純度。

5、以乙烯為原料的高純乙烯制取流程(低溫精餾法)，該工藝主要利用原料氣各組分相對揮發度的差異，低溫條件下，在精餾塔內進行液化精餾，乙烯純度可達99.99％，但是傳統的低溫精餾法提純乙烯技術存在缺陷，產品純度的高低與設備投資等成正比，另外精餾過程中精餾的熱效率低下，造成能量的浪費，生產成本的升高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷而提供一種采用熱泵精餾和雙塔精餾的低溫精餾方式、工藝流程簡單、操作簡便，運行穩定、低能耗和制備液相乙烯純度不低于99.999％的一種以乙烯熱泵精餾生產高純乙烯的裝置及其生產工藝。