7] 氢：28%
[0208] 甲烷：22%
[0209] 乙稀：19%
[0210] 丙烯：13%
[0211] 乙烷：10%
[0212] 氮：5%
[0213] 丙烷：2%
[0214] C4+：l%
[0215] 进一步假设排出气流在冷凝步骤905中被冷却至-20 °C。
[0216] 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。
[0217] 参考图9,将排出气流901与压缩气流921组合而形成混合气流902。气流901处 于来自蒸汽裂化器的足够高的压力，其不需要压缩。因此，可以将混合气流902直接地发送 到冷凝步骤905。冷凝步骤包括将流902冷却至烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被 冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。
[0218] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，907,以提供 冷凝液流908a以及未冷凝气流914。
[0219] 冷凝液流908a被任何方便类型的直接加热器909加热而产生蒸气流908b。在替 换方案中，可以通过借助于阀等减小流上的压力使用较低温度热源来使流908a汽化。在某 些实施例中，可以通过与热压缩气体流904的热交换将冷的冷凝液流908a加热。
[0220] 蒸气流908b然后被作为原料流传递到第一膜分离步骤910。将在步骤910中使用 的一个或多个膜911是无机膜，但是可使用适合于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何其它 材料。相对于流908b而言贫烯烃的第一残余物流913被从膜的供给侧收回。可以相对很 少的烯烃损失从所述工艺净化此流。与流909相比富烯烃的第一渗透流被从膜的渗透侧收 回，并且可再循环回到制造反应器或者送去进行进一步处理。
[0221] 第一膜分离步骤910减少流913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。
[0222] 未冷凝气流914被作为原料流发送到第二膜分离步骤915。在此之前，可能期望 将流914 (未示出)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914 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。
[0223] 在包含(一个或多个）膜916的膜单元中执行第二膜分离步骤915,其由无机材料 制成，但是可使用选择性地渗透系统超过烷烃及其它轻气体的任何其它适当材料。
[0224] 未冷凝气流914流经第二膜916的供给侧。相对于流914而言贫烯烃的第二残余 物流918被从膜的供给侧收回。第二渗透流919与膜原料相比富含烯烃。
[0225] 可通过将渗透流919发送到压缩机920以产生压缩气流921来使此流再循环回到 所述工艺。流921然后在冷凝步骤905上游再循环。
[0226] 在表7中示出计算的结果：
[0228] 使用无机膜来处理未冷凝气流和冷凝物，该工艺实现91%的烯烃回收。净化流913 中的烯烃与烷烃的比减小至1:6。
[0229] 示例8.枏据图10的本实用新铟的燔烃回收工艺
[0230] 执行计算以对图10的工艺在丁醇制造工艺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908 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷、氮、 氢、甲烷、一氧化碳、正丁醛/二氧化碳以及氩气。还假设摩尔组成大约如下：
[0231] 丙烯：27%
[0232] 丙烷：26%
[0233] 氮：18%
[0234] 氢：15%
[0235] 甲烷：5%
[0236] -氧化碳：3%
[0237] 正丁醛：2%
[0238] 二氧化碳：2%
[0239] 氩气：2%
[0240] 进一步假设排出气流在冷凝步骤1005中被冷却至_20°C。
[0241] 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。
[0242] 参考图10,将排出气流1001与压缩气流1021组合而形成混合气流1002。气流 1001处于来自非聚合烯烃衍生物制造操作的足够高的压力，其不需要压缩。因此，可以将混 合气流1002直接地发送到冷凝步骤1005。冷凝步骤包括将流1002冷却至烯烃露点温度以 下，使得烯烃的主要部分被冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。
[0243] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，1007,以提 供冷凝液流l〇〇8a以及未冷凝气流1014。
[0244] 冷凝液流1008a被任何方便类型的直接加热器1009加热而产生蒸气流1008b。在 替换方案中，可以通过借助于阀等减小流上的压力使用较低温度热源来使流l〇〇8a汽化。 在某些实施例中，可以通过与热压缩气体流1004的热交换将冷的冷凝液流1008a加热。
[0245] 蒸气流1008b然后被作为原料流传递到第一膜分离步骤1010。将在步骤1010中 使用的一个或多个膜1011是无机膜，但是可使用适合于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任 何其它材料。相对于流1008b而言贫烯烃的第一残余物流1013被从膜的供给侧收回。可 以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。与流1009相比富烯烃的第一渗透流被从膜 的渗透侧收回，并且可再循环回到制造反应器或者送去进行进一步处理。
[0246] 第一膜分离步骤1010减少流1013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。
[0247] 未冷凝气流1014被作为原料流发送到第二膜分离步骤1015。在此之前，可能期 望将流1014 (未示出）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 1014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。
[0248] 在包含(一个或多个）膜1016的膜单元中执行第二膜分离1015,其由选择性地渗 透C2+经超过无机气体的任何适当材料制成。
[0249] 未冷凝气流1014流经第二膜1016的供给侧。相对于流1014而言贫烯烃的第二 残余物流1018被从膜的供给侧收回。第二渗透流1019与膜原料相比富含烯烃。
[0250] 可通过将渗透流1019发送到压缩机1020以产生压缩气流1021来使此流再循环 回到所述工艺。流1021然后在冷凝步骤1005上游再循环。
[0251] 在表8中示出计算的结果：
[0253] 使用聚合物模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90%的 烯烃回收。净化流1013中的烯烃与烷烃的比减小至约1:9。
【主权项】
1. 一种用于处理排出流的装置，所述排出流是由制造烯烃或非聚合烯烃衍生物的操作 产生的，所述排出气流包括烯烃、烷烃以及第三气体，所述装置包括： (a) 压缩机，其具有净化气体进口和压缩气体出口； (b) 冷凝器，其具有压缩气体进口和冷却气体出口，其中，所述压缩机的所述压缩气体 出口与所述压缩气体进口处于气体连通； (c) 相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口以及冷凝流出口，其中，所述冷 凝器的所述冷却气体出口与所述冷却气体进口处于流体连通； (d) 第一膜分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口以及第一渗透出口，其 中，所述冷凝流出口与所述第一供给进口处于流体连通；以及 (e) 第二膜分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口以及第二渗透出口，其 中，所述未冷凝气体出口与所述第二供给进口处于气体连通，并且其中，所述第二渗透出口 与所述压缩机的所述净化气体进口处于气体连通。2. 如权利要求1所述的装置，其中，所述烯烃选自由乙烯、丙烯以及丁烯组成的组。3. 如权利要求1所述的装置，其中，所述第一膜分离单元是对烯烃选择性超过烷烃的 无机膜。4. 如权利要求1所述的装置，其中，所述第二膜分离单元是对烯烃和烷烃选择性超过 所述第三气体的聚合膜。5. 如权利要求1所述的装置，其中，所述第二膜是对烯烃选择性超过烷烃的无机膜。6. 如权利要求1所述的装置，还包括： (f) 第三膜分离单元，其具有第三供给进口、第三残余物出口以及第三渗透出口，其 中，所述第二残余物出口与所述第三供给进口处于气体连通。7. 如权利要求6所述的装置，其中，所述第三膜分离单元是对烯烃和烷烃选择性超过 所述第三气体的聚合膜。8. 如权利要求6所述的装置，还包括： (g) 第四膜分离单元，其具有第四供给进口、第四残余物出口以及第四渗透出口，其 中，所述第一残余物出口与所述第四供给进口处于气体连通，并且其中，所述第四渗透出口 与所述压缩机的所述净化气体进口处于气体连通。9. 如权利要求8所述的装置，和中，所述第四膜是无机膜且对烯烃选择性超过烷烃。10. 如权利要求1所述的装置，其中，所述第三气体是氮、氢或非聚合烯烃衍生物。11. 如权利要求1所述的装置，其中，所述第二膜分离单元是对氢选择性超过所述烯烃 和烷烃的聚合膜。12. 如权利要求1所述的装置，还包括： (f)汽化器单元，其位于所述相分离器与所述第一膜分离单元之间，所述汽化器单元具 有冷凝流进口和汽化气体出口，其中，所述冷凝流进口与所述相分离器的所述冷凝流出口 处于流体连通，并且所述汽化气体出口与所述第一膜分离单元的所述第一供给进口处于流 体连通。13. -种用于处理排出流的装置，所述排出流是由制造烯烃或非聚合烯烃衍生物的操 作产生的，所述排出气流包括烯烃、烷烃以及第三气体，所述装置包括： (a)冷凝器，其具有排出气体进口和冷却气体出口； (b) 相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口以及冷凝流出口，其中，所述冷 凝器的所述冷却气体出口与所述冷却气体进口处于流体连通； (c) 第一膜分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口以及第一渗透出口，其 中，所述冷凝流出口与所述第一供给进口处于流体连通； (d) 第二膜分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口以及第二渗透出口，其 中，所述未冷凝气体出口与所述第二供给进口处于流体连通；以及 (e) 压缩机，其具有第二渗透进口和压缩气体出口，其中，所述第二渗透进口与所述第 二渗透出口处于流体连通，并且其中，所述压缩气体出口与所述冷凝器的所述排出气体进 口处于流体连通。14.如权利要求13所述的装置，还包括： (f) 汽化器单元，其位于所述相分离器与所述第一膜分离单元之间，所述汽化器单元具 有冷凝流进口和汽化气体出口，其中，所述冷凝流进口与所述相分离器的所述冷凝流出口 处于流体连通，并且所述汽化气体出口与所述第一膜分离单元的所述第一供给进口处于流 体连通。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于处理排出流的装置，更具体地涉及用于处理包括烯烃、烷烃和第三气体的排出气体以回收烯烃的装置。排出流从烯烃或非聚合烯烃衍生物制造操作中取回。该装置冷却并冷凝排出气流以生产液体冷凝物和未冷凝（残余）气流。两股流随后都传递经过膜分离单元。通过第一膜分离单元来处理冷凝，其导致富烯烃流，这可以在制造操作内被再循环以便使用，并导致贫烯烃流，其可以从装置中加以净化。通过第二膜分离单元来处理未冷凝的气流，以产生富烯烃流和贫烯烃流。富烯烃流被重新循环回到压缩机用于进一步回收。
【IPC分类】C07C11/02, C07C7/144, C07C7/00, C07C11/06
【公开号】CN205133464
【申请号】CN201520707203
【发明人】P.苏
【申请人】膜技术研究股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月14日
【公告号】EP2995365A1, US9309171, US20160075620