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烃类分离

阅读：1042发布：2020-10-25

IPRDB可以提供烃类分离专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且从含有丙烯，可能有的C4和/或高级烃类和MAPD(丙炔和/或丙二烯)的C3烃类输入物流中分离丙烯的方法，该方法包括使上述输入物流经过分馏处理以分离丙烯作为塔顶馏出物流，留下含有上述MAPD和任何C4和/或高级烃类的塔底物流。为了避免较大量有价值的丙烯流失到塔底物流中以使其中的MAPD的浓度保持在安全限度，一股含丙烷的物流被加到C3烃类输入物流，从而使塔底物流含有较大量的丙烷。因此塔底物流中的丙烯含量可保持在小于10%重量。加入上述输入物流的丙烷量可致使上述塔底物流中丙烷、加上丙烯和C4和/或高级烃类的重量大于上述塔底物流中MAPD的总重量。，下面是烃类分离专利的具体信息内容。

1一种从含有丙烯和丙炔和/或丙二烯和可能还有的C4和/或高 级烃类的C3烃类输入物流中分离丙烯的方法，该方法包括使上述输 入物流经过分馏处理以分离丙烯作为塔顶馏出物流，留下含有上述丙 炔和/或丙二烯和上述可能还有的C4和/或高级烃类的塔底物流，其 特征在于：含丙烷的物流被加到上述输入物流，从而丙烷作为上述塔 底物流的一部分被分离，以致于塔底物流中的丙烯含量能保持在小于 10重量％，加入到上述输入物流的丙烷的量是致使上述塔底物流中 丙烷、丙烯和上述可能还有的C4和/或高级烃类的重量大于上述塔底 物流中丙炔和/或丙二烯的总重量。

2根据权利要求1的方法，其中在分馏进料中的丙烷加上任何C4 和/或高级烃类的量是，应致使分馏进料中丙烷加任何C4和/或高级 烃类的重量对丙炔和丙二烯的重量的比率大于(100-X-Y)/X，其中希 望塔底物流中丙炔和丙二烯含量保持低于X重量％，丙烯含量低于Y 重量％。

3根据权利要求1或2的方法，其中丙炔和丙二烯通过溶剂萃取 从塔底物流中回收。

4根据权利要求1或2的方法，其中该输入物流是从烃进料蒸汽 裂解的产品分离的C3烃组分的物流。

说明书全文

本发明涉及烃类分离及特别是从物流中分离含有三个碳原子的 比丙烯更大不饱和性的烃类，如丙炔和丙二烯，该物流由这些更大不 饱和性烃类与丙烯和，任选的丙烷，组成。为了方便起见将丙炔和丙 二烯合称为MAPD。

含有C3烃类的烃类混合物可以自烃类原料如轻油的蒸汽裂解的 产品中分离出来。组分的比例取决于经受裂解的原料性能、裂解条件 和其它上游过程。通常C3物流含有丙烷0-30重量％，MAPD0.1-10重 量％，可能有少量，常小于1重量％的C4烃类，和余下部分的丙烯。 在某些情况下，部分MAPD可能在上游选择氢化反应器中被选择氢化 为丙烯。但还是有必要在丙烯使用如聚丙烯制造之前分离掉残余的 MAPD。

丙烯中MAPD的分离易受分馏影响，分馏通常在温度55-60℃， 压力约20bar abs下进行。从蒸馏塔中，丙烯作为塔顶馏出物流回收， 而MAPD物流作为塔底产物回收，进料中的丙烷和MAPD作为塔底产物 回收。

由于MAPD物流不稳定，代表着爆炸危险性，所以希望将塔底物 流中MAPD浓度限制在不大于50重量％：实际上经常指定MAPD浓度不 应超过某个更低值，如30重量％。

为了满足后者的要求，经常需要进行分馏，使塔底物流含有较大 比例的丙烯，特别是进料中MAPD浓度相对高而丙烷含量少于MAPD 含量时。由于丙烯比丙烷贵，在经济上这种方法是不可取的。

因此当MAPD从塔底物流回收时，例如通过溶剂萃取，如使用象 二甲基甲酰胺的一种极性溶剂，以为后序过程如甲基丙烯酸甲酯的生 产提供MAPD物流，塔底物流的残余组分如丙烷和/或丙烯可被循环到 C3物流，被送到产生上述塔底物流的C3分离阶段。然而这种循环经 常不实用，特别是从塔底物料中MAPD的回收在距C3分离工段远距离 处进行时。结果常需要在MAPD分离之后将塔底物流的残余组分用作 燃料，这对于其中更有价值的丙烯是不经济的。

当不需要从塔底物流循环回收MAPD时，塔底物料可以作为到裂 解装置的原料的一部分返回裂解装置。然而塔底物料含有较大比例丙 烯时，这表示着有价值的丙烯的浪费。

在本发明中，此问题通过加丙烷到C3分离阶段的进料中来克 服，以使进料中加丙烷后，不必要操作C3分离使塔底物料含有较大 比例的丙烯：有可能操作C3分离使得塔底物料含有丙烯少于10重量 ％，特别是少于5重量％。因此C3进料中可以作为塔顶馏出物回收的 丙烯量增加。

因此本发明提供了用于从含有丙烯、丙炔和/或丙二烯和还可能 有的C4和/或高级烃类的C3烃类的输入物流中分离丙烯的方法，该 方法包括将上述输入物流经过分馏处理以分离丙烯作为塔顶馏出物 流，留下含有上述丙炔和/或丙二烯和所说C4和/或高级烃类(若有的 话)的塔底物流。其特征在于：含丙烷的物流被加到上述输入物流， 从而丙烷作为上述塔底物流的一部分被分离，以致于塔底物流中的丙 烯含量能保持小于10重量％，优选地小于5重量％。加入上述输入物 流的丙烷量是致使上述塔底物流中丙烷、丙烯和C4和/或高级烃类 (若有的话)的重量大于上述塔底物流中丙炔和/或丙二烯的总重量。

所加的含丙烷的物流可以是为了方便或经济地达到本目的的任 何含有丙烷的物流。它可以是基本纯净的丙烷或更通常地为含丙烷和 其它C3和/或高级烃类的混合物的物流，但优选地含有极少或没有 MAPD。优选地含丙烷的物流含有至少15重量％的丙烷。这种气体物流 的例子包括含有至少90重量％，特别是至少95重量％的丙烷组分及“精 制丙烯”，该“精制丙烯”一般含有20-35％丙烷，余下基本上为丙 烯。

均衡一段时间后，可见分馏进料中的丙烷、任何C4和/或高级烃 类的量和MAPD的量等于作为上述塔底物料从分馏中移去的丙烷、任 何C4和/或高级烃类和MAPD的量。因此，若希望塔底物料的MAPD 含量保持低于X重量％，丙烯含量低于Y重量％，则分馏进料流中丙烷 加任何C4和/或高级烃类的量应致使分馏进料中丙烷加任何C4和/ 或高级烃类的重量对MAPD的重量的比率大于(100-X-Y)/X。

本发明通过参考所附的示意流程图来说明。

参考附图，含有丙烯和MAPD的C3烃类物流1，例如它是在C2 烃类和低沸点组分(如甲烷、氢气、一氧化碳)和较高沸点组分如C4 和高级烃类的分离后得自裂解装置，被进料到分馏塔2，在其中分离 成基本由丙烯组成的塔顶馏出物流3和含有MAPD的塔底物流4。物 流1可以含有少量，通常小于1重量％的C4和/或高级烃类。这些C4 和/或高级烃类将被分离成为塔底物流的一部分。塔底物流可以直接 循环到裂解装置或如图中所示，流经到溶剂萃取罐5(可能经过进一 步的分离阶段，其中任何更高沸点的组分，如C4和/或高级烃类被除 去后)。在萃取罐5中MAPD用经过管线6进料的一种溶剂，如二甲基 甲酰胺萃取。MAPD溶液经管线7离开萃取罐，可被进一步加工，如 用于制造甲基丙烯酸甲酯。萃取罐的顶部物流8可用作燃料或其它应 用。

为维持塔底物流4中的MAPD浓度在安全限度，丙烷经管线9加 入进料1。假若原始进料1和经管线9加入的丙烷的混和物中存在足 够的丙烷，此混和物中丙烷加任何C4和/或高级烃类的重量与MAPD 的重量的比率等于或高于前述的安全限度，则分馏塔2可破操作以使 极少或没有丙烯作为塔底物流4的一部分而损失。

若情况切实可行的话，经过管线9加入的额外丙烷物流可以部分 地由顶部物流8形成。顶部物流8当需要时用来自外来源的新鲜丙烷 补充。另外，切实可行之处，顶部物流8可以作为部分进料返回到生 产进料物流1的裂解装置或返回到另一裂解装置。

当不希望从塔底物料4循环回收MAPD物流，在分馏塔2的上游 提供催化选择加氢单元，优选地，在丙烷物流9加入之前，以将部分 MAPD转化为丙烯。在这种情况下，需要通过管线9加入的丙烷量可 能很小，塔底物流4能循环到生成送到选择加氢单元的进料流的裂解 装置，或到另一裂解装置。将会被认识到即使有这样一个选择加氢单 元，丙烷加入也可能是可取的，如上所述以使选择加氢单元能离线， 例如维修和/或催化剂补充。

本发明通过下列例子进行说明，其中所有份和百分比均为重量。

具有组分(90.8％丙烯、4.5％丙烷、2.7％丙炔、1.8％丙二烯、0.2％C4 和/或高级烃类)，分离自轻油蒸汽裂解后的产品的C3物流，以 48,000kg/h(48te/h)的流率，17bar abs的压力和45℃的温度进料 到蒸馏塔中。为了得到含有少于25％MAPD的塔底物流，必须操作蒸馏 塔以致得到由流率39,400kg/h(39.4te/h)的99.6％丙烯、0.4％丙烷 和小于2ppm的MAPD组成的塔顶馏出物流和由流率8,600kg/h(8.6 te/h)的混和物组成的塔底物流，该混和物具有组分25％MAPD、23％丙 烷、1％ C4和高级烃类、51％丙烯。可见有较大量的丙烯，4,400kg/h(4.4 te/h)，含于塔底物流中。

根据本发明，具有组分95％丙烷和5％丁烷的含丙烷物流以 4,200kg/h(4.2te/h)的流率，在进料到蒸馏塔以前，加入到C3物 流中。结果蒸馏塔可被操作，又给出含有相同百分比的MAPD的塔底 物流，以得到由43,500kg/h(43.5te/h)的与前述相同组成，即99.6％ 丙烯、0.4％丙烷和小于2ppm的MAPD，构成的顶部物流，和由流率为 8,600kg/h(8.6te/h)的25％MAPD、69％丙烷、4％ C4和高级烃类和 2％丙烯组成的塔底物流。

可见作为塔顶馏出物流被分离的丙烯量增加了11％，塔底物流含 有极少丙烯。

MAPD可通过溶剂萃取从塔底物流中分离出来，塔底物流中没被 萃取的气体可用作燃料。除此之外，塔底物流中没被萃取的气体可被 循环到裂解装置或为避免C4和高级烃类的积累在稍作清洗后循环至 C3物流。

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