[发明专利]一种从乙烷裂解气中回收乙烯的方法

说明书

本发明公开了一种从乙烷裂解气中回收乙烯的方法，在以乙烷为原料的裂解气制乙烯工艺流程中，在乙烯精馏塔前增加一个吸附模块，对乙烯乙烷混合气中的乙烯先进行吸附提浓，再进行精馏分离，减少了精馏塔的能耗，降低了成本。本发明的方法包括以下步骤：在以乙烷为原料的裂解气制乙烯工艺流程中，针对前脱乙烷流程中甲烷、乙烯和乙烷的混合气分离，对现有的精馏分离工艺进行改进，在脱甲烷塔和乙烯精馏塔之间设置一个吸附塔，将脱甲烷塔后得到的重组分乙烯和乙烷通入吸附塔中，用吸附的方法对混合气中的乙烯进行选择性吸附，未吸附的气体乙烷通过塔顶排出，再对吸附塔进行抽真空提浓，提浓气通入乙烯精馏塔进行精馏分离，得到目标浓度的乙烯。

技术领域

本发明涉及一种回收乙烯的方法，更具体地说涉及一种从乙烷裂解气中回收乙烯的方法。

背景技术

随着经济的发展，对烃类化工原料的需求日渐攀升，乙烯作为一种重要的化工原料，应用市场也不断扩大。目前国内外乙烯的生产方式主要有煤制烯烃技术和管式炉蒸汽裂解技术。煤制烯烃技术中煤化工一次性投资强度高，煤气化装置的投资占比高达50％，并且面临着水资源和碳排放等多重压力，因此煤制烯烃技术在乙烯生产技术中仅占较小比重。而管式炉蒸汽裂解技术是一种较为普遍的乙烯生产技术，其原料适应范围宽，主要的原料有石脑油和乙烷等，其中石脑油裂解装置的乙烯生产成本约为4500元/吨，而由于美国页岩气开采规模的扩大，在北美乙烷裂解装置的乙烯生产成本仅为1500元/吨，因此在蒸汽裂解技术中以乙烷为原料的乙烯生产成本保持着绝对的竞争优势。在管式炉蒸汽裂解技术中，裂解炉产生的裂解气的分离工艺的优劣对于整个装置的能耗及经济性水平有十分显著的影响，这也决定了整个装置的技术水平。目前工业上对裂解产物的分离提纯，主要采用的方法有顺序分离法、前脱丙烷流程、前脱乙烷流程等，所得产品有乙烯、丙烯等。然而无论采用何种精馏分离流程，裂解气的乙烯分离工艺都存在能耗高的不足。

公开号为CN101967077A的发明专利公开了一种乙烯装置前脱乙烷分离工艺方法，裂解气经过脱乙烷塔后，轻组分是甲烷、乙烷和乙烯，其后通过脱甲烷塔得到重组分乙烯和乙烷，再经过精馏得到高浓度的乙烯，该专利是通过减少脱乙烷塔塔底再沸器的蒸汽消耗量来降低乙烯装置的能耗的。公开号为CN105566029A发明专利公开了一种降低乙烯装置能耗的方法，该发明通过改变乙烯装置抽提塔中溶剂与极冷油的重量比以及压力温度等参数，进而降低乙烯装置的能耗。公开号为CN107827698A发明专利公开了一种含乙烯的裂解气非深冷分离方法及其系统，该发明通过将乙烯裂解气与液相吸收剂进行逆向接触分离轻重组分，从而降低乙烯分离需要的能耗。根据上述专利可以发现，已经有多种发明试图降低乙烯分离工艺的能耗，但这都是通过改变某些工艺参数及条件实现的，对整个精馏分离流程并没有大的改动。

气体吸附分离是一种利用固体吸附剂对不同气体组分的吸附容量有差异的特性来实现气体分离的方法。吸附在固体吸附剂表面上的物质即为吸附相。在吸附操作步骤，原料气在一定压力下进入装填有固体吸附剂的吸附塔，以易吸附组分为主的部分气体吸附在吸附剂表面上，大部分未吸附的气体流出吸附塔，实现易吸附组分和不易吸附组分的分离。因此需要研制一种吸附与传统分离工艺相结合的方法，对混合气中的乙烯气体进行吸附提浓，从而降低精馏塔的能耗。

发明内容

本发明针对现有技术的问题与不足，提供了一种从乙烷裂解气中回收乙烯的方法，在以乙烷为原料的裂解气制乙烯工艺流程中，针对前脱乙烷流程中甲烷、乙烯和乙烷的混合气分离，对传统的精馏分离工艺进行改进，即在乙烯精馏塔前增加一个吸附模块，对乙烯乙烷混合气中的乙烯先进行吸附提浓，再进行严格精馏分离，从而减少了精馏塔的能耗，也降低了整个装置的成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：