[发明专利]来自烃类热裂解设备的裂化气流的处理方法和相关设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对来自烃类热裂解设备的裂化气流的处理方法，所述方法包括以下步骤：

-在至少一个上游热交换区域中对粗裂化气流进行上游冷却和部分冷凝；

-在至少一个上游分离器中分离部分冷凝的粗裂化气流，以回收上游液体和上游裂化气流；

-将所述上游液体引入到上游脱甲烷塔中，以在所述上游脱甲烷塔的顶部回收富甲烷的上游顶部流和在所述上游脱甲烷塔的底部回收富C2+烃的第一液流；

-在至少一个中间热交换区域中对所述上游裂化气流进行中间冷却和部分冷凝；

-在至少一个中间分离器中分离部分冷凝的上游裂化气流，以回收至少一中间液体和至少一中间裂化气流；

-将所述中间液体引入到中间脱甲烷塔中，以在所述中间脱甲烷塔的顶部回收中间顶部流和在所述中间脱甲烷塔的底部回收富C2+烃的第二液流；

-将来自所述上游脱甲烷塔的所述上游顶部流的至少一个部分引入到所述中间脱甲烷塔中；

-在至少一个下游热交换区域中对所述中间裂化气流进行下游冷却和部分冷凝；

-在下游分离总成中分离部分冷凝的中间裂化气流，以回收下游液体和经过处理的下游气流；

-将所述下游液体引入到所述中间脱甲烷塔中。

背景技术

利用烃类热裂解设备如蒸气裂化炉获得裂化气。引入到热裂解设备中的气体有利地包括混合或单一的乙烷、丙烷、丁烷、石脑油和/或柴油。

前述类型的方法用于对裂化气进行处理，以能够提取多于99.5％摩尔的在裂化气中含有的乙烯，和用于获得具有高于99.95％摩尔的乙烯的含量的富乙烯馏分。

允许获取这类性能的前述类型的方法例如在文献US-5253479中进行描述。

该方法被应用以便对相当大量的、例如高于每小时50吨、特别是高于每小时100吨的裂化气进行处理。

为同时保证所生产的乙烯流的非常高的纯度和最大的乙烯回收率，需要按步骤冷却裂化气，直到低于-100℃的温度，特别是低于-120℃的温度。

为此，裂化气相继地在越来越冷的热交换区域中进行冷却。裂化气在每个热交换区域中被部分冷凝。

在每个热交换区域的出口，回收含有C₂⁺烃的冷凝液体。

在较高温度冷凝的液体被输送到上游脱甲烷塔中，以在底部回收富C₂⁺烃的第一馏分。

在较低温度获得的中间液体及下游液体被输送到中间脱甲烷塔中，中间脱甲烷塔在底部产生富C₂⁺烃的第二馏分。

来自上游塔的顶部流被引入到中间塔中。

在文献US-5253479中，为进一步改进乙烯回收，来自中间脱甲烷塔的顶部流在冷却后被引入到第三分离塔中。第三塔的底部流(pied)在第一低温泵中泵送后，继而部分地作为回流被再引入中间塔中。第三塔的顶部流(tête)在冷却和经过第二低温泵泵送后，被引入到构成第四蒸馏塔的乙烯吸收器中。

在文献US-5253479中所描述的方法因此对于实现优良的乙烯回收是特别有效的。

但是，考虑到四个蒸馏塔和两个低温泵的存在，该设备的结构和所述方法的能量消耗仍可进一步改进。

发明内容

因此，本发明的一目的在于以最低投资和设备简化，获得一种裂化气处理方法，这种处理方法允许提取几乎全部的在裂化气中含有的乙烯，同时具有改进的能量性能和操作性能。

为此，本发明的对象在于前述类型的一种方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-提取来自中间分离器的中间液体的一部分和在附加热交换区域中冷却提取部分；

-膨胀从所述提取部分获得的至少一个第一冷却分部分，和在第一顶部热交换器中使膨胀的第一冷却分部分与所述中间顶部流建立热交换关系，以至少部分地冷凝所述中间顶部流；

-在第一回流分离器中分离部分冷凝的中间顶部流，以形成第一燃料气流、和通过重力流动引入所述中间脱甲烷塔中的液体回流；

-膨胀所述第一燃料气流并使所述第一燃料气流通过在所述附加热交换区域、所述下游热交换区域、所述中间热交换区域和所述上游热交换区域中的至少一个区域中通行来加热。

根据本发明的方法可包括一个或多个以下的特征，所述特征可单独采用或根据技术上可能的所有组合采用：