[發明專利]裂化氣的膜分離方法

無效

• 申請號: 92100812.0
• 申請日: 1992-01-21
• 公開（公告）號: CN1074669A
• 公開（公告）日: 1993-07-28
• 發明（設計）人: K·R·巴查斯;T·P·希基
• 申請（專利權）人: ABB·魯姆斯克雷斯特公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50;C10G70/04;B01D53/22;B01D61/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊厚昌,田舍人

本發明涉及裂化流出物組分的分離。具體地說，本發明涉及在低溫分離其它低沸點組分之前從裂化流出物中分離出氫的方法。

在高溫下加熱飽和烴，例如乙烷、丙烷、或丁烷，高溫下飽和烴轉化為烯烴，從而制得象乙烯、丙烯和其它高級烯烴之類的烯烴，例如：可以將乙烷在高溫下脫氫制得乙烯。類似地，可以將石腦油、氣油和其它重烴進料，高溫裂解制得烯烴。

加熱飽和烴或石腦油或氣油進料產生的裂化氣流出物中含有氫、二氧化碳、蒸汽、烯烴、輕飽和烴、重烴和其它成分。裂化流出物被送入烯烴加工廠的回收系統。

在產品回收系統中，裂化流出物被一級或多級壓縮使烴組分部分液化以便低溫蒸餾分離。在冷卻裂化流出物之前必須除去二氧化碳、水、和重烴，以免這些組分凝固堵塞設備。從裂化流出物中除去二氧化碳、水蒸汽和重烴之后，將流出物送入低溫分離系統如冷卻系列中，在該系統中，對裂化流出物冷凍可分離出低沸點組分如氫和甲烷。

在烯烴加工廠中采用各種方法提供冷凍。較高的冷凍級（例如60°F～-40°F）用丙烯冷凍系統提供。較低的冷凍級（-50°F～-150°F）用乙烯冷凍系統提供。通常每一個系統都有三至四個冷凍級。更低的冷凍級（例如：-160°F～-300°F）可由下列的一種或多種方式提供：

1.甲烷冷凍系統;

2.脫甲烷塔液體蒸餾產品的Joule-Thompson（等熵）膨脹;

3.冷凍系列的低溫濃縮物的Joule-Thompson膨脹;或

4.來自頂部脫甲烷塔的氫蒸汽產品膨脹，同時產生逆向動力。

最低級冷凍路線的選擇取決于幾個因素;例如：裂化原料的類型，是需要高壓氫產品還是將用作燃料等。

烯烴加工廠總體的冷凍要求可以用各系統所需的動力來表示。對于混有例如丙烯冷凍、乙烯冷凍和氫驟冷器的工廠來說，所需的冷凍動力將是丙烯冷凍系統所需的動力加上乙烯冷凍系統所需的動力，氫驟冷器回收的動力很小。

本發明的目的之一是降低從裂化流出物中分離出低沸點組分所需的總體冷凍要求。

本發明的目的之二是降低流入產品回收系統的裂化流出物的量，從而減小系統中所用設備的尺寸。

根據本發明的一個方面，提供了一種從裂化流出物中分離出氫的方法。該方法包括：在至少一個壓縮級中壓縮，在將裂化流出物冷凍以分離低沸點組分之前，從壓縮的裂化流出物中至少分離出部分氫。然后，將流出物冷卻，以低溫分離低沸點組分。在一個優選的實施例中，將裂化流出物通過至少一個半透膜而使至少一部分氫從裂化流出物中分離出。在一個實施例中，未透過膜的流出物被送入至少一個壓縮級中循環。

所述至少一個半透膜可以含至少一個膜級，它可以是膜分離器的形式。膜分離器可以包含一系列交替的膜與“螺旋狀纏繞”在收集管上的間隔層。氣體進入該分離器，透過物通過包裹的膜進入收集管中。透過物通過收集管從一個出口流出分離器。未透過的氣體或殘留物從另一個出口流出。膜可以由聚合物材料制得，例如，纖維素衍生物、聚砜、聚酰胺、聚芳酰胺和聚酰亞胺。或者也可以采用陶瓷、玻璃和金屬膜。

或者，膜也可以由一束中空纖維制成。纖維是由如上所述的材料制成的。在這樣的分離器中，進入分離器的氣體接觸纖維膜。透過物進入中空纖維，而未透過氣體或殘留物仍在纖維外面。透過物在減壓下流過纖維，流到使透過物流往出口的管道。未透過氣或殘留物在與進料氣基本相同的壓力下流向另一出口。

上述膜分離器的實例在下列文中有進一步的敘述：Spillman，″Economics??of??Gas??Separation??Membranes，″Chemical??Engineering??Progress，January??1989??pp.41-62;Haggin，″New??Generation??of??Membranes??Developed??for??Industrial??Separations，″Chemical??and??Engineering??News，June??6，1988，pp.7-16;Monsanto，″How??Prism??Separators??Work，″brochure（1985）;和″MEDAL-Membrane??Separation??System，Du??Pont/Air??Liquide.″