專利名稱：：一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于輕烴分離
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及氧化物轉(zhuǎn)化制取烯烴和烴類裂解制取烯烴過(guò)程中的一種分離方法。
背景技術(shù)：
：乙烯和丙烯是石油化工工業(yè)的基礎(chǔ)原料，過(guò)去一直通過(guò)烴的蒸汽裂解或催化裂解獲得。在石油供應(yīng)日趨緊張的情況下，人們開(kāi)發(fā)了用氧化物特別是以甲醇、乙醇為原料生產(chǎn)低碳烯烴的過(guò)程。醇類可以用天然氣或煤炭的合成氣生產(chǎn)，這#^了^^石1^。氧化物轉(zhuǎn)化過(guò)程的產(chǎn)物組成和烴類裂解制乙烯的裂解爐出口產(chǎn)物組成相似，都是輕質(zhì)氣體如氫、氮和輕烴，即Cl到C5的飽和烴和不飽和烴。要將此混合物分離成各種高純度產(chǎn)品，需要一個(gè)很復(fù)雜的分離流程。在傳統(tǒng)烴類裂解制乙烯分離過(guò)程中，普遍采用深冷分離方法。典型的分離流程大致可分為三大類，即首先脫除甲烷的順序流程、前脫乙烷流程和前脫丙烷流程。以順序流程為例，來(lái)自裂解爐的裂解氣經(jīng)急冷、壓縮、干燥后冷卻進(jìn)入深冷脫甲烷系統(tǒng)，然后脫甲烷塔塔釜物料相繼進(jìn)入脫乙垸塔、脫丙烷塔、脫丁烷塔，然后碳二餾分、碳三餾分再分別精餾獲得聚合級(jí)乙烯、丙烯。中國(guó)專利ZL92100471.0提出了一種與上述三種流程不同的預(yù)切割流程，該流程的第一個(gè)分離器為碳二餾分的非清晰切割塔，和經(jīng)典的順序流程或者前脫乙垸流程或者前脫丙烷流程相比，減少了進(jìn)入深冷系統(tǒng)的氣體量和脫甲垸塔的負(fù)荷，而且采用了提高冷量利用等級(jí)的措施，彌補(bǔ)由于切割了部分較重組分而使冷凝溫度向更低方向移動(dòng)的缺點(diǎn)?？墒菬o(wú)論那一種流程為了分離甲烷、氫與碳二烴都需要深冷，都需要由丙烯壓縮機(jī)和乙烯壓縮機(jī)提供多種不同規(guī)格的冷量，例如需要乙烯冷凍壓縮機(jī)提供-10(TC的冷量。對(duì)于低壓脫甲烷還需要有甲垸壓縮機(jī)提供-135。C左右的冷量。除了復(fù)雜的冷凍壓縮機(jī)系統(tǒng)外，還需要結(jié)構(gòu)精密的冷箱設(shè)備，使得深冷分離流程復(fù)雜、投資大。U.O.P.公司為了避免上述深冷分離流程的缺點(diǎn)開(kāi)發(fā)了一個(gè)生產(chǎn)乙烯的過(guò)程"PROCESSFORPRODUCINGETHYLENE"WO01/25174。該方法的主要特點(diǎn)是1.采用前脫乙烷流程，減少脫甲烷塔的進(jìn)料量。2.和通常的石腦油裂解生產(chǎn)乙烯的裝置相比，提高了脫甲烷塔塔頂產(chǎn)品中的乙烯含量，從而提高了脫甲烷塔塔頂?shù)臏囟龋苊獠捎靡蚁├淞俊?.為了回收脫甲垸塔塔頂氣體中的乙烯，將該氣體送入變壓吸附設(shè)施，分離甲烷、氫和乙烯，將回收的乙烯返回氧化反應(yīng)器出口物料中。該專利說(shuō)明書(shū)稱，該流程與常規(guī)的石腦油裂解的分離裝置相似，能達(dá)到99.5%乙烯回收率，乙烯產(chǎn)品中乙烯的濃度能達(dá)到99.5%以上。該專利采用前脫乙烷塔減少進(jìn)脫甲垸系統(tǒng)的進(jìn)料量，但仍包含了全部碳二餾分。該分離方法設(shè)備投資低，但由于釆用了PSA技術(shù)，操作程序較復(fù)雜，m維護(hù)工作量較大。美國(guó)專利U.S.P.5,326,929和U.S.P.5,220,097提出了一種用溶劑吸收分離氫、甲烷與碳二組分的方法。該方法的主要流程是進(jìn)料進(jìn)入一個(gè)有中間冷卻和再沸器的脫甲垸吸收塔，該塔用來(lái)自甲烷吸收塔的C5做溶劑吸收碳二及更重組分，塔頂出口氣體是甲烷氫和夾帶的碳二和溶劑，塔釜是吸收了碳二、碳三的溶劑。脫甲垸吸收塔塔頂氣體進(jìn)入甲垸吸收塔，用再生器出口的溶劑吸收甲烷和碳二，塔頂出口氣體為氫氣產(chǎn)品。吸收了甲垸及更重組分的溶劑從甲垸吸收塔的塔釜去脫甲垸吸收塔。脫甲烷吸收塔的釜液是吸收了大量乙烯丙烯的溶劑，必須去再生器再生。再生器解析出來(lái)的碳二、碳三去脫乙烷塔，再生的溶劑循環(huán)去甲烷吸收塔。這種方法雖然避免了多級(jí)乙烯冷凍壓縮機(jī)和冷箱，但是所需溶劑的分子數(shù)幾乎等于進(jìn)料乙烯和丙烯分子數(shù)之和。如此大量的溶劑的循環(huán)加熱再生，再冷卻吸收，消耗的能量很大。U.S.P.5326929采用C5做溶劑時(shí)，當(dāng)進(jìn)料中乙烯含量是4763.3lbmole/hr時(shí)，需要溶劑5651.8lbmole/h，溶劑與碳二的比例為1.186。該法在大于3.2mpa的壓力下再生溶劑，再生溫度很高，可能高達(dá)15(TC。然后再將此溶劑冷卻到-50'C后進(jìn)甲垸吸收塔。如此大量的溶劑先加熱再冷卻循環(huán)，能量消耗之大是顯而易見(jiàn)的。中國(guó)專利CN1847203A提出了一種甲醇轉(zhuǎn)化制取低碳烯烴氣體的分離流程，談流程類似于烴裂解裝置的前脫乙烷、前加氫流程，但取消了對(duì)脫甲烷塔進(jìn)料逐級(jí)冷卻的冷箱系統(tǒng)，提高了脫甲烷塔進(jìn)料溫度，對(duì)深冷脫甲烷系統(tǒng)進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種投資少、能耗低、物料回收率高、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠的含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，該方法包括以下步驟-(1)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的反應(yīng)器出口氣體冷卻到1(TC-37'C后送到預(yù)切割塔，該塔頂產(chǎn)物包括甲院、氫及其他輕質(zhì)氣體、部分碳二餾分及相平衡的少量碳三，塔釜產(chǎn)品為其余碳二及更重組分；(2)將預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送到一個(gè)吸收塔，用碳三、碳四、碳五或其烴類的混合物組成的吸收劑將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)，輕質(zhì)氣體由頂部排出，塔釜產(chǎn)品返回預(yù)切割塔作為進(jìn)料；(3)預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙垸塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，塔頂?shù)玫教级s分；塔釜產(chǎn)品是碳三及更重組分，若進(jìn)入預(yù)切割塔的進(jìn)料中含有乙炔，則塔頂產(chǎn)品先脫除乙炔再進(jìn)入乙烯精餾塔，提純到所需要的質(zhì)量濃度。步驟(1)中所述的預(yù)處理為將反應(yīng)器出口氣體加壓到2.04.0MPa、脫除酸性氣體和水分。步驟(1)中所述的預(yù)處理為將反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)壓縮冷卻脫除酸性氣體和干燥后進(jìn)入高壓脫丙垸塔，高壓脫丙垸塔塔頂氣體進(jìn)一步加壓至2.04.0MPa后進(jìn)入乙炔加氫反應(yīng)器脫除炔烴或者去預(yù)切割塔。步驟(1)中所述的預(yù)切割塔為碳二餾分的非清晰切割精餾塔，塔頂碳二餾分可占進(jìn)料碳二的5%70%;所述的其他輕質(zhì)氣體包括氮、氧。步驟(2)中所述的冷卻采用丙烯冷媒或溫度為-50。C-66。C的乙烯冷媒。步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳三為主要成份的吸收劑，將脫乙垸塔塔釜出料一分為二，一部分作為脫丙垸塔的進(jìn)料進(jìn)行碳三和碳四的分離；另一部分冷卻到-5(TC以下后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量是脫乙垸塔碳釜出料量的5%90%，脫丙烷塔的塔頂出料為碳三，包括進(jìn)予切割塔的全部碳三組分，若碳三組分中含有炔烴，則應(yīng)先脫除炔烴再采用精餾方法分離成丙烯、丙烷等各個(gè)純組分，塔釜產(chǎn)品為碳四及更重組分，送脫丁烷塔進(jìn)行碳四與碳五的分離。步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳四為主要成份的吸收劑，將脫丙烷塔塔釜出料一分為二，一部分作為脫丁垸塔的進(jìn)料進(jìn)行碳四和碳五的分離；另一部分經(jīng)冷卻到不高于-5(TC后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量是碳釜出料量的20%95%。步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳五為主要成份的吸收劑，可將脫丁烷塔塔釜出料一分為二，一部分作為碳五成品送出界區(qū)，另一部分經(jīng)冷卻到不高于-5(TC后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量可以是塔釜出料量的30%98%。所述的吸收塔的塔頂出口氣體中含有少量吸收劑，吸收劑含量超出要求時(shí)，使吸收塔出口氣體進(jìn)入一個(gè)冷卻冷凝器以降低吸收劑含量，也可以使冷凝冷卻器尾氣再進(jìn)入分離設(shè)施進(jìn)行進(jìn)一步分離，所述的分離設(shè)施包括變壓吸咐或膜分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是一個(gè)沒(méi)有深冷冷箱和脫甲垸精餾塔，僅使用丙烯冷媒和一級(jí)低等級(jí)乙烯冷媒的分離含輕質(zhì)氣體的低碳烴的過(guò)程，采用該方法得到的乙烯產(chǎn)品中乙烯含量大于99.95%，乙烯回收率大于99.6%。采用上述過(guò)程，預(yù)切割塔底釜液中所含碳二餾分大于進(jìn)料的99.8%，碳三餾分大于進(jìn)料的99.5%，具有很高的物料回收率。本發(fā)明分離甲垸、氫和碳二餾分是由兩個(gè)步驟完成的。第一步用預(yù)切割塔把30%95%的碳二和甲烷、氫分開(kāi)。第二步在吸收塔用溶劑吸收碳二，達(dá)到碳二和甲垸氫的完全分離。吸收塔的進(jìn)料用冷劑冷卻到溫度不高于-5(TC。由于碳二在進(jìn)入吸收塔前已大部分被脫除，所需溶劑的數(shù)量相對(duì)于其他碳二餾分全部進(jìn)入吸收塔的溶劑吸收分離方法要少得多，而且溶劑的再生在預(yù)切割塔通過(guò)精餾實(shí)現(xiàn)。不經(jīng)過(guò)預(yù)切割塔以前的壓縮、脫除甲醇，脫除二甲醚和干燥等各個(gè)步驟。所以能耗低、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠。圖1為預(yù)切割塔碳三油吸收流程；圖2為預(yù)切割塔碳四油吸收流程；圖3為預(yù)切割塔碳五油吸收流程；圖4為前脫丙垸以碳三為吸收劑的分離流程。具體實(shí)施例方式本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種沒(méi)有深冷冷箱和脫甲烷精餾塔，僅使用丙烯冷媒和一級(jí)低等級(jí)乙烯冷媒的分離含輕質(zhì)氣體的低碳烴的過(guò)程。此過(guò)程投資少、能耗低、物料回收率高、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠。本發(fā)明可^S^J^itia^iE^liM^性氣體并且^^料，iW以將上述物料經(jīng)過(guò)脫除丙烷后再進(jìn)入。進(jìn)口原料冷卻到1(TC到-37"C后分氣液兩相進(jìn)入予切割塔。該塔為碳二餾分的非清晰切割精餾塔，塔頂產(chǎn)物包括甲烷、氫及可能有的其他輕質(zhì)氣體(如少量的氮、氧)及部分碳二餾分，塔頂碳二餾分可占進(jìn)料碳二的10%到70%;塔釜產(chǎn)品為其余碳二及全部更重組分。預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物用溫度高于-66。C的乙烯冷媒冷卻后送到一個(gè)吸收塔，用碳三或碳四或碳五或這些烴類的混合物作為吸收劑，將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)，輕質(zhì)氣體由頂部排出。吸收劑的塔頂出口氣體中含有少量吸附劑，其數(shù)量和輕質(zhì)氣體在進(jìn)料中的比例、吸收塔進(jìn)口物料的溫度和吸收劑性質(zhì)有關(guān)。在合理的工藝條件下，當(dāng)吸收劑組成主要為碳三時(shí)，出口氣體中的碳三含量在百分之二到百分之十范圍內(nèi)，可以進(jìn)入一個(gè)冷卻冷凝器，冷凝部分碳三以降低損失。如需進(jìn)一步降低碳三的含量或者提純氫氣，可將上述冷卻冷凝器的尾氣再進(jìn)入其他的分離設(shè)施，例如變壓吸咐或膜分離。吸收塔的釜液返回預(yù)切割塔作為進(jìn)料。當(dāng)吸收劑為碳四或碳五時(shí)，如因各種原因需要進(jìn)一步降低吸收劑含量同樣可以在吸收塔出口設(shè)置冷卻冷凝器。預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙垸塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，脫乙垸塔塔頂?shù)玫降奶级s分進(jìn)入乙烯精餾塔分離成乙烯和乙垸；塔釜產(chǎn)品是碳三及更重組分。若進(jìn)入預(yù)切割塔的進(jìn)料中含有乙炔，則脫乙烷塔塔頂產(chǎn)品需先脫除乙炔再進(jìn)入乙烯精餾塔。若吸收塔采用以碳三為主要成份的吸收劑，可將脫乙烷塔塔釜出料一分為二(見(jiàn)圖1)，一部分作為脫丙垸塔的進(jìn)料進(jìn)行碳三和碳四的分離；另一部分經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑。吸收劑的量可以是脫乙烷塔碳釜出料量的5%90%。當(dāng)吸收塔采用碳三為吸收劑時(shí)，塔頂排出氣體含有與液相碳三相平衡的氣相碳三含量。為減少碳三的損失，吸收塔頂部可以設(shè)置冷卻冷凝器，將出口氣體中的部分碳三冷凝下來(lái)提高回收率。脫丙垸塔的塔頂出料為碳三，包括進(jìn)予切割塔的全部碳三組分。脫丙烷塔塔頂?shù)玫降奶既s分進(jìn)入丙烯精餾塔分離成丙烯和丙垸。若碳三組分中含有炔烴，則應(yīng)先脫除炔烴再采用精餾方法分離成各個(gè)純組分；塔釜產(chǎn)品為碳四及更重組分。若吸收塔采用以碳四為主要成份的吸收劑，可將脫丙垸塔塔釜出料一分為二(見(jiàn)圖2)，一部分作為脫丁烷塔的進(jìn)料進(jìn)行碳四和碳五的分離；另一部分經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑。吸收劑的量可以是碳釜出料量的20%95%。若進(jìn)料中C4餾分含量過(guò)低使積累必需的吸收劑的開(kāi)車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則可在脫丙烷塔塔釜一次性注入碳四作為循環(huán)使用的吸收劑。若吸收塔采用以碳五為主要成份的吸收劑，可將脫丁垸塔塔釜出料一分為二(見(jiàn)圖3)，一部分作為碳五成品送出界區(qū)；另一部分經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑。吸收劑的量可以是碳釜出料量的3098%。若進(jìn)料中C5餾分含量過(guò)低使積累必需的吸收劑的開(kāi)車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則可在脫丙烷塔塔釜一次性注入碳五作為循環(huán)使用的吸收劑。若進(jìn)料已經(jīng)過(guò)脫丙烷塔不含有碳四及更重組分，其分離流程見(jiàn)圖四。反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)壓縮、水洗、堿洗且干燥脫水后進(jìn)入高壓脫丙烷塔。將高壓脫丙烷塔塔頂氣體進(jìn)一步加壓到2.04.0Mpa后進(jìn)入乙炔加氫反應(yīng)器脫除炔烴；或者將乙炔加氫反應(yīng)器設(shè)置于脫乙烷塔塔頂出口，直接冷卻高壓脫丙烷塔塔頂氣體得到氣液兩相。氣相進(jìn)入預(yù)切割塔，液相一分為二，一部分作為高壓脫丙烷塔的回流，一部分作為預(yù)切割塔的進(jìn)料。預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送到吸收塔，該塔用碳三作為吸收劑，將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)，輕質(zhì)氣體由頂部排出；吸收塔塔釜產(chǎn)品返回預(yù)切割塔作為進(jìn)料。預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙烷塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，塔頂?shù)玫教级s分，塔釜產(chǎn)品是碳三。將碳三脫除丙炔后送至丙烯精餾塔。丙烯精餾塔的塔頂丙烯產(chǎn)品送出界區(qū)；塔釜丙垸冷卻后送到吸收塔作為吸收劑。脫乙烷塔塔頂出料去乙烯精餾塔，經(jīng)分離得到乙烯和乙垸。若采用以丙烯為主要成份的碳三吸收劑，將脫乙垸塔的塔釜出料一分為二，部分碳三經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑，部分送丙烯精餾塔。若采用以丙烷為主要成份的碳三吸收劑(見(jiàn)圖4)則將丙烯精餾塔釜液一分為二，一部分為丙烷產(chǎn)品送出界區(qū)，其余全部經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑。不論吸收塔采用何種吸收劑，吸收塔頂排出氣體均可經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)和換熱器，減壓加熱至符合要求的壓力和溫度后送出。不論吸收塔采用何種吸收劑，吸收塔頂排出氣體均可根據(jù)需要進(jìn)入一個(gè)冷卻冷凝器以降低其中的吸收劑含量。皿卜,沐討稈，預(yù)切fflMJ^M中所含碳二餾分大于進(jìn)料的99.8%，碳三餾分大于進(jìn)料的99.5%，具有很高的物料回收率。本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能耗低。本發(fā)明分離甲烷、氫和碳二餾分是由兩個(gè)步驟完成的。第一步用預(yù)切割塔把30%95%的碳二和甲烷、氫分開(kāi)。第二步在吸收塔用溶劑吸收碳二，達(dá)到碳二和甲垸氫的完全分離。吸收塔的進(jìn)料用冷劑冷卻到溫度不高于-5(TC。由于碳二在進(jìn)入吸收塔前已大部分被脫除，所需溶劑的數(shù)量相對(duì)于其他碳二餾分全部進(jìn)入吸收塔的溶劑吸收分離方法要少得多，而且溶劑的再生在預(yù)切割塔通過(guò)精餾實(shí)現(xiàn)。U.S.P.5326929采用C5做溶劑時(shí)，當(dāng)進(jìn)料中乙烯含量是4763.3lbmole/hr時(shí)，需要溶劑5651.8lbmole/h，溶劑與碳二的比例為1.186。該法在大于3.2mpa的壓力下再生溶劑，再生溫度很高，可能高達(dá)15(TC。然后再將此溶劑冷卻到-5(TC后進(jìn)甲烷吸收塔。如此大量的溶劑先加熱再冷卻循環(huán)，能量消耗之大是顯而易見(jiàn)的。但此法的優(yōu)點(diǎn)是適用于烴類裂解制乙烯裝置的裂解氣組成而且沒(méi)有深冷系統(tǒng)。U.O.P.公司的專利"PROCESSFORPRODUCINGETHYLENE"WO01/25174采用前脫乙烷塔減少進(jìn)脫甲烷系統(tǒng)的進(jìn)料量，但仍包含了全部碳二餾分。而本發(fā)明的預(yù)切割塔塔頂含碳二在5%70%。WO01/25174脫甲垸塔塔頂出料含進(jìn)料乙烯的15%，需要用變壓吸附裝置吸附、再脫吸這部分乙烯。脫吸出來(lái)的氣體返回原料壓縮機(jī)進(jìn)口，增加了全部后續(xù)工序的負(fù)荷。本發(fā)明的預(yù)切割塔塔頂出料用吸收劑吸收其中的碳二，吸收液返回到預(yù)切割塔，不經(jīng)過(guò)預(yù)切割塔以前的壓縮、脫除甲醇，脫除二甲醚和干燥等各個(gè)步驟。曾用相同的原料氣組成，分別對(duì)本發(fā)明和傳統(tǒng)的前脫甲垸深冷流程進(jìn)行模擬計(jì)算，得到兩種流程的原料氣壓縮機(jī)和冷凍壓縮機(jī)功率如下表一本發(fā)明與傳統(tǒng)的順序流程的壓縮機(jī)功率比較<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由此可知本發(fā)明的能耗略低于流程長(zhǎng)、投資多、操作復(fù)雜的深冷分離流程。WO01/25174說(shuō)明書(shū)有它的專利流程和傳統(tǒng)的前脫乙烷流程的壓縮機(jī)功率比較<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>若按傳統(tǒng)的順序流程和前脫乙烷流程的原料氣壓縮機(jī)和冷凍壓縮機(jī)的功率相等或基本相等考慮，則可推論本發(fā)明的壓縮機(jī)總功率略低于PSA流程。表二三種流程的壓縮機(jī)功率比較<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>再考慮到變壓吸附裝置操作有加壓、吸附、吹掃、再加壓等步驟需要消耗不少動(dòng)力，本發(fā)明比WO01/25174所述過(guò)程節(jié)能是肯定的。實(shí)施例1流程見(jiàn)圖1，某反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)壓縮、水洗、堿洗、脫除甲醇并且干燥脫水后進(jìn)入分離過(guò)程。該氣體S100通過(guò)進(jìn)料冷卻器EIOI冷卻到l(TC左右進(jìn)入閃蒸罐V101進(jìn)行氣液相分離。氣液相分別通過(guò)預(yù)切割塔進(jìn)料冷卻器E102進(jìn)一步冷卻到0t:和-2(rC后進(jìn)入預(yù)切割塔T101。預(yù)切割塔T101的塔頂產(chǎn)品S307包含全部輕質(zhì)氣體和占進(jìn)料24%左右的乙烯。塔頂出料在油吸收塔進(jìn)料冷卻器E103中用-6(TC的乙烯冷媒冷卻后進(jìn)入吸收塔T102。吸收塔T102采用以碳三為主的吸收劑S408吸收進(jìn)料中的碳二。吸收塔T102塔頂出口氣體再在油吸收塔出口冷卻器E105中用-60'C的乙烯冷媒冷卻以降低其中的丙烯含量，然后作為甲烷氫產(chǎn)品S313排出。若用戶需要更高純度的氫氣，S313可進(jìn)入變壓吸附或膜分離等分離設(shè)施進(jìn)行進(jìn)一步加工。預(yù)切割塔塔釜出料S311為碳二、碳三及更重產(chǎn)品，直接去脫乙烷塔T201進(jìn)行碳二和碳三的分離，塔頂物質(zhì)脫除乙炔后去乙烯精餾塔l，塔釜物質(zhì)去脫丙烷塔T202，脫丙垸塔塔頂產(chǎn)物脫除丙炔后去丙烯精餾塔2，塔釜產(chǎn)物經(jīng)過(guò)脫丁垸塔T203分離出碳四3、碳五4。由表所列的物流數(shù)據(jù)可知經(jīng)過(guò)預(yù)切割塔和吸收塔分離甲烷、氫等輕質(zhì)氣體后，進(jìn)料中的乙烯、丙烯僅分別損失0.57和4.386kgmol/hr，占進(jìn)料的0.0422%和0.487%。吸收塔到預(yù)切割塔的循環(huán)液S304中所含乙烯小于進(jìn)料乙烯的24%。表三實(shí)施例1計(jì)算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)施例2流程見(jiàn)圖3，某反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)壓縮、水洗、堿洗、脫除甲醇且干燥脫水后進(jìn)入分離過(guò)程。該氣體S100經(jīng)過(guò)進(jìn)料冷卻器E101冷卻到l(TC左右進(jìn)入閃蒸罐V101進(jìn)行氣液相分離。氣液相分別通過(guò)預(yù)切割塔進(jìn)料冷卻器E102進(jìn)一步冷卻到0t:和-19r后進(jìn)入預(yù)切割塔TlOl。預(yù)切割塔T101的塔頂產(chǎn)品S308包含全部輕質(zhì)氣體和占進(jìn)料27%左右的乙烯，用-6(TC的乙烯冷媒在油吸收塔進(jìn)料冷卻器E103中冷卻后進(jìn)入吸收塔T102。吸收塔T102采用以碳五為主要成份的吸收劑(S408)吸收進(jìn)料中的碳二。預(yù)切割塔T101塔釜出料S311為碳二、碳三及更重產(chǎn)品，直接去脫乙烷塔T201進(jìn)行碳二和碳三的分離。脫乙烷塔T201塔頂產(chǎn)物為碳二餾分S401去脫除乙炔和乙烯乙垸分離后去乙烯精餾塔1;塔底產(chǎn)物去脫丙烷塔分離碳三和碳四。脫丙垸塔T202塔頂產(chǎn)物S501為碳三餾分，進(jìn)一步加工后得到丙烯產(chǎn)品；塔釜產(chǎn)品去脫丁烷塔T203。脫丁烷塔塔頂產(chǎn)品為碳四S503，塔釜產(chǎn)物是碳五。將碳五餾分一分為二，一部分為碳五產(chǎn)品S505送出界區(qū)；一部分經(jīng)泵加壓和冷卻后送到吸收塔作為吸收劑S408。由表所列的物流數(shù)據(jù)可知經(jīng)過(guò)預(yù)切割塔和吸收塔分離甲垸、氫等輕質(zhì)氣體后，進(jìn)料中的乙烯僅損失0.4839kgmol/hr，占進(jìn)料的0.036%。吸收塔到預(yù)切割塔的循環(huán)液S304中所含乙烯小于進(jìn)料乙烯的27%。脫丙烷塔塔頂中丙烯含量大于進(jìn)料含量的99.8%，脫丁烷塔塔頂中碳四含量大于進(jìn)料含量的98%，碳五產(chǎn)品的收率達(dá)99%。表四實(shí)施例2計(jì)算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)施例3流程見(jiàn)圖4，某反應(yīng)器出口氣體S100經(jīng)過(guò)壓縮、水洗、堿洗且干燥脫水后進(jìn)入高壓脫丙垸塔T202A。高脫丙烷塔T202A塔頂氣體進(jìn)一步加壓至3.6Mpa后進(jìn)入乙炔加氫反應(yīng)器脫除炔烴。脫除乙炔后的物料冷卻到2t:后得到氣液兩相，氣液相分別進(jìn)一步冷卻。氣相進(jìn)入預(yù)切割塔T101，液相一分為二，一部分作為高壓脫丙烷塔T202A的回流，一部分作為預(yù)切割塔T101進(jìn)料。預(yù)切割塔T101的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后S308送到吸收塔T102，該塔用碳三作為吸收劑，將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)，吸收塔T102塔頂出口氣體再在油吸收塔出口冷卻器E305中用-60。C的乙烯冷媒冷卻以降低其中的吸收劑含量，然后作為甲垸氫產(chǎn)品S313排出。吸收塔T102塔釜產(chǎn)品S304返回預(yù)切割塔T101作為進(jìn)料。預(yù)切割塔T101的塔釜產(chǎn)品S311送到脫乙烷塔T201進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，塔頂?shù)玫教级s分S401，送至乙烯精餾塔D402分離成乙烯和乙垸；塔釜產(chǎn)品是碳三，將碳三脫除丙炔后送至丙烯精餾塔D405。丙烯精餾塔的塔頂丙烯產(chǎn)品送出界區(qū)；塔釜丙垸冷卻到-56t:后送到吸收塔作為吸收劑S408。表五實(shí)施例3計(jì)算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>權(quán)利要求1.一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的反應(yīng)器出口氣體冷卻到10℃～-37℃后送到預(yù)切割塔，該塔頂產(chǎn)物包括甲烷、氫及其他輕質(zhì)氣體、部分碳二餾分及相平衡的少量碳三，塔釜產(chǎn)品為其余碳二及更重組分；(2)將預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送到一個(gè)吸收塔，用碳三、碳四、碳五或其烴類的混合物組成的吸收劑將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)，輕質(zhì)氣體由頂部排出，塔釜產(chǎn)品返回預(yù)切割塔作為進(jìn)料；(3)預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙烷塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，塔頂?shù)玫教级s分；塔釜產(chǎn)品是碳三及更重組分，若進(jìn)入預(yù)切割塔的進(jìn)料中含有乙炔，則塔頂產(chǎn)品先脫除乙炔再進(jìn)入乙烯精餾塔，提純到所需要的質(zhì)量濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(1)中所述的預(yù)處理為將反應(yīng)器出口氣體加壓到2.04.0MPa、脫除酸性氣體和水分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(1)中所述的預(yù)處理為將反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過(guò)壓縮冷卻脫除酸性氣體和干燥后進(jìn)入高壓脫丙烷塔，高壓脫丙垸塔塔頂氣體進(jìn)一步加壓至2.04.0MPa后進(jìn)入乙炔加氫反應(yīng)器脫除炔烴或者去預(yù)切割塔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(1)中所述的預(yù)切割塔為碳二餾分的非清晰切割精餾塔，塔頂碳二餾分可占進(jìn)料碳二的5%70%;所述的其他輕質(zhì)氣體包括氮、氧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(2)中所述的冷卻采用丙烯冷媒或溫度為-50。C-66。C的乙烯冷媒。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳三為主要成份的吸收劑，將脫乙烷塔塔釜出料一分為二，一部分作為脫丙烷塔的進(jìn)料進(jìn)行碳三和碳四的分離；另一部分冷卻到-5(TC以下后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量是脫乙烷塔碳釜出料量的5%90%，脫丙烷塔的塔頂出料為碳三，包括進(jìn)予切割塔的全部碳三組分，若碳三組分中含有炔烴，則應(yīng)先脫除炔烴再采用精餾方法分離成丙烯、丙垸等各個(gè)純組分，塔釜產(chǎn)品為碳四及更重組分，送脫丁垸塔進(jìn)行碳四與碳五的分離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳四為主要成份的吸收劑，將脫丙烷塔塔釜出料一分為二，一部分作為脫丁烷塔的進(jìn)料進(jìn)行碳四和碳五的分離；另一部分經(jīng)冷卻到不高于-5(TC后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量是碳釜出料量的20%95%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，步驟(2)中所述的吸收塔采用以碳五為主要成份的吸收劑，可將脫丁烷塔塔釜出料一分為二，一0iHfeAi^a^m迅界區(qū)，另一部分經(jīng)冷卻到不高于-50'C后送到吸收塔作為吸收劑，吸收劑的量可以是塔釜出料量的30%98%。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，其特征在于，所述的吸收塔的塔頂出口氣體中含有少量吸收劑，吸收劑含量超出要求時(shí)，使吸收塔出口氣體進(jìn)入一個(gè)冷卻冷凝器以降低吸收劑含量，或使冷凝冷卻器尾氣再進(jìn)入分離設(shè)施進(jìn)行進(jìn)一步分離，所述的分離設(shè)施包括變壓吸咐或膜分離。全文摘要本發(fā)明涉及一種含輕質(zhì)氣體的非深冷低碳烴分離方法，該方法包括以下步驟(1)將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的反應(yīng)器出口氣體冷卻到10℃～-37℃后送到預(yù)切割塔；(2)將預(yù)切割塔的塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷卻后送到一個(gè)吸收塔，用碳三、碳四、碳五或其烴類的混合物組成的吸收劑將預(yù)切割塔塔頂產(chǎn)物中的碳二烴類吸收下來(lái)；(3)預(yù)切割塔的塔釜產(chǎn)品送到脫乙烷塔進(jìn)行碳二和碳三的清晰切割，塔頂?shù)玫教级s分；塔釜產(chǎn)品是碳三及更重組分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有投資少、能耗低、物料回收率高、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C07C7/09GK101353286SQ20071004419公開(kāi)日2009年1月28日申請(qǐng)日期2007年7月25日優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日發(fā)明者倪進(jìn)方,李立新申請(qǐng)人:上?；萆すこ逃邢薰?