809。在此步骤中可使用具有适当性 能性质的任何膜。膜可采取均质膜、整体不对称膜、多层复合膜、结合了凝胶或液体层或微 粒的膜的形式或本领域中已知的任何其它形式。
[0148] 将在步骤809中使用的一个或多个膜由用于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何 材料制成。优选地，膜在适宜条件下提供至少5的丙烯/丙烷选择性和400 gpu的丙烯通 量。对于乙烯/乙烷分离而言，膜的优选选择性是5,并且优选乙烯通量是400 gpu。
[0149] 这些膜优选地是无机膜。具有烯烃/烷烃分离性质的无机膜是非常多微孔的，并 且充当基于极性差而分离的非常细的筛。无机膜的特点在于良好的温度和化学阻力。更优 选地，无及膜是沸石膜。此类膜包括但不限于基于沸石的膜，其为晶体氧化物，由硅、铝及其 它阳离子组成，诸如涂敷在陶瓷或其它类型的支撑结构上的钠和钾。
[0150] 第一膜分离步骤809可在渗透或全蒸发条件下发生。用"全蒸发条件"，我们意指 将原料加热以提高其蒸气压，但保持在足够高的压力以防止膜的原料侧的蒸发。渗透侧被 保持在基本上在原料的蒸气压以下的压力，因此蒸气将渗透膜。如果膜分离步骤809在全 蒸发条件下发生，则液流808首先并加热并流到且跨越膜810的供给侧。可以可选地将富 含其它可渗透组分的低压渗透蒸气冷却并冷凝(未示出），或者可压缩并冷凝或者两者的组 合。
[0151] 如果膜分离步骤809在蒸气渗透条件下发生，但液流808在流经膜810的供给侧 之前被加热并汽化(未示出）。
[0152] 返回参考图1，在任一条件下，相对于流808而言贫烯烃的残余物流813被从膜的 供给侧收回。膜分离步骤减少此流的烯烃含量，优选地达到流中的烯烃与烷烃的比被减小 至约1:1且更优选地在1:1以下的程度。可以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。
[0153] 渗透流811与膜原料相比富含烯烃。可选地，在某些实施例中，可使用此流作为用 于工艺内的各种位置处的热回收的冷却剂以使制冷剂能量使用最小化。例如，可使用渗透 流811作为热交换/冷凝步骤805中的冷却剂，作为升温渗透流出现。
[0154] 替换地，如果膜分离步骤809在全蒸发条件下发生，则将流811冷却并冷凝以提供 或补充用于全蒸发步骤的驱动力可能更加有益。
[0155] 渗透流811代表着回收烯烃的相当客观的来源，优选地包含化学等级烯烃，具有 至少90%的烯烃含量。
[0156] 未冷凝气流814被作为原料流发送到第二膜分离步骤815。在此之前，可能期望将 流814加热以回收热量和/或具有最佳操作温度。可用任何方式来实现流814的加热，优 选地通过针对其它现场工艺流或与蒸汽的热交换。在图8中，热交换可在热压缩气流804 与冷的未冷凝气流884之间发生。
[0157] 在包含(一个或多个）膜816的膜单元中执行第二膜分离步骤815,其选择性地可 渗透氢(或任何其它期望第三气体)超过C2+烃。在本实施例中，膜优选地具有至少约5、更 优选地大于30的氢相比于C2+烃及其它气体的选择性以及至少约200 gpu的烃渗透率。
[0158] 在第二膜分离步骤815中可使用具有适当性能性质的任何膜。膜可采取均质膜、 整体不对称膜、多层复合膜、结合了凝胶或液体层或微粒的膜的形式或本领域中已知的任 何其它形式。
[0159] 典型的优选聚合膜具有基于聚酰亚胺或聚酰亚胺衍生物的选择性层。适合于选择 性层的其它聚合材料包括聚苯并咪唑及其衍生物以及聚苯并恶唑。适合于无机膜的典型材 料包括各种类型的金属、金属合金以及陶瓷。其它适当的膜包括稠密离子运输膜或质子传 导膜。
[0160] 用于跨膜渗透的驱动力由膜的供给层与渗透侧之间的压力差提供。如果冷凝步骤 之后的未冷凝气体保持在高压，诸如在5巴以上，则这通常足够用于在没有附加压缩的情 况下执行膜分离步骤。
[0161] 流814流经膜816的供给侧。相对于流814而言贫氢和可选地烷烃的残余物流 817被从膜的供给侧收回。渗透流818与膜原料相比富含氢。优选地，此流包含80 mol%或 更多的氢，并且可以是有用的氢源。
[0162] 与流814相比贫氢的残余物流817被膜分离步骤819进一步处理。残余物流817 作为原料流穿过膜820,其选择性地可渗透C2+烃超过其它气体。优选地，这些膜与在图1 的膜分离步骤115中所使用的那些相同。残余物流822包含废气，诸如氮或甲烷。渗透流 821富含C2+烃烃并在压缩步骤803上游被再循环。
[0163] 图11是用于在制造操作中回收烯烃的装置的示意图。该装置包括压缩机1104,其 包括排出气体出口 1104以及压缩气体出口 1105。
[0164] 在操作中，包括烯烃、烷烃以及第三气体的排出气流1101被与第二富烯烃流1128 混合，并经由排出气流进口 1104被引入到压缩机1103中。压缩机1104产生压缩气流1106， 其通过压缩气体出口 1105离开压缩机。
[0165] 冷凝器1107包括压缩其它进口 1108以及冷却气体出口 1110。压缩气体1106被 引导至冷凝器的压缩气体进口 1108中，在那里，其被冷却到烯烃露点温度以下，使得烯烃 的主要部分被冷凝。可以任何方式执行冷却，并且可使用一个或多个冷却单元来执行，诸如 热交换器、二次冷却器、制冷机或这些的任何组合。一旦被冷却，冷却刘1110通过冷却气体 出口 1110离开冷凝器。
[0166] 相分离器1111包括冷却流进口 1112、冷凝流出口 1114以及未冷凝流出口 1121。 相分离器1111将冷却流Ilio的液体和气体部分分离。冷却流进口 1112与冷却流出口 1110 流体连通。在分离之后，冷凝流1114以及未冷凝气流1122分别地通过出口 1113和1121 离开相分离器1111。
[0167] 第一分离单元1115包括第一原料进口 1116、第一渗透出口 1118以及第一残余物 出口 1117。第一分离单元1115与相分离器1111的冷凝气流出口 1113流体连通。第一原 料进口 1116允许冷凝流1114进入第一分离单元1115。冷凝流1114可根据分离条件作为 液体或其它进入第一分离单元1115。
[0168] 在其中第一分离单元1115中的分离在蒸气渗透下发生的实施例中，使用具有与 冷凝气流出口 1114流体连通的液体进口和与第一原料进口 1116气体连通的气体出口的汽 化器单元来使冷凝流汽化。
[0169] 用第一分离单元1115来处理冷凝流1114,其包含选择性地可渗透烯烃超过烷烃 的膜1121。第一分离单元1115产生第一渗透流1119以及第一残余物流1120。第一残余 物出口 1117以及第一渗透出口 1118分别地允许第一残余物流1120以及第一渗透流1119 被从第一分离单元1115收回。
[0170] 第二分离单元1123包括第二原料进口 1124、第二渗透出口 1126以及第二残余物 出口 1125。第二分离单元1123与相分离器1111的未冷凝气体出口 1121气体连通。第二 原料进口 1124允许未冷凝气流1122进入第二分离单元1123。未冷凝气流被第二分离单 元1123处理，其包含优先地去除烯烃以产生第二渗透流1128以及第二残余物流1127的膜 1129。膜1129可替换地根据要执行的分离的类型而选择性地可渗透C2+烃或氢。第二渗透 出口 1126以及第二残余物出口 1125分别地允许第二渗透流1128以及第二残余物流1127 被从第二分离单元1123收回。第二分离单元1123也与压缩机1103的排出气流进口 1104 气体连通。这允许第二渗透流1128被路由回到压缩机1103以用于进一步的烯烃回收。
[0171] 现在通过以下示例来进一步描述本实用新型，其意图说明本实用新型，但是并不 意图以任何方式限制该范围或底层原理。
[0172] 示例
[0173] 示例L并非枏据本实用新铟的未冷凝气流的处理
[0174] 为了与以下示例比较，在其中仅处理来自分离器107的未冷凝气流114的工艺中 执行计算。换言之，将流108从分离器收回且不进行进一步处理。该处理包括使用两个膜 分离步骤，类似于图2中的步骤115和219。同样地，将该流标记为与图2中表示的未冷凝 气流的处理工艺相对应。
[0175] 针对计算，将排出气流假设为具有1，139 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷以及 氮。还假设摩尔组成大约如下：
[0176] 氮：76%
[0177] 丙烯：21%
[0178] 丙烷：3%
[0179] 进一步假设排出气流在压缩步骤103中被压缩至24巴，然后在冷凝步骤105中被 冷却至-22°C。
[0180] 使用在MTR处编写并结合到计算机工艺模拟程序(德克萨斯州奥斯汀ChemCad 6. 3, ChemStations)中的的差分元件膜代码来执行计算。
[0181] 在表1中不出计算的结果：
[0183] 在仅处理未冷凝气流114的情况下，工艺回收约640 kg/h的99. 5%纯度的氮。贫 烷烃的烯烃未被回收。
[0184] 示例2.枏据图3的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0185] 执行计算以对图3的工艺在制造操作中处理排出气流方面的性能进行建模。液体 冷凝物的膜分离在全蒸发条件下发生。
[0186] 在表2中示出计算的结果：
[0187]
[0188] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现96%的烯 烃回收。净化流316中的烯烃与烷烃的比减小至约1:10。
[0189] 示例3.枏据图5的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0190] 执行计算以对图5的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进 行建模。在表3中示出计算的结果：
[0192] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现88%的烯 烃回收。净化流513中的丙烯与丙烷的比减小至小于1:1。
[0193] 示例4.枏据图6的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0194] 执行计算以对图6的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进 行建模。在表4中示出计算的结果：
[0195]
[0196] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现96%的烯 烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至约1:10。
[0197] 示例5.枏据图7的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0198] 执行计算以对图7的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进 行建模。在表5中示出计算的结果：
[0200] 使用聚合膜与无机膜的组合来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工 艺实现处于94%纯度的几乎99%的烯烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至1:14。
[0201] 示例6.枏据图7的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0202] 执行计算以对图9的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进 行建模。除非另外说明，关于流组成和操作条件的所有假设与在示例5中相同。选择再循 环速率、膜操作压力和膜面积以便以比在前述示例中更高的纯度回收丙烯。
[0203]
[0204] 使用聚合膜与无机膜的组合来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工 艺实现处于99. 6%纯度的75%的烯烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至1:0. 7。
[0205] 示例7.枏据图9的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0206] 执行计算以对图9的工艺在蒸汽裂化操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性 能进行建模。针对计算，将排出气流假设为具有13, 943 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷、 氮、甲烷、乙烯、乙烷以及C4+烃。还假设摩尔组成大约如下：
[020