用于获得烃的工艺及设备的制作方法

1.本发明涉及根据独立权利要求前序部分的用于生产烃的工艺以及相对应的设备。


背景技术：

2.例如，ullmann于2009年4月15日线上编撰的出版物doi:10.1002/14356007.a10_045.pub2，工业化学百科全书(ullmann'sencyclopedia of industrial chemistry)中的章节“乙烯”描述了用于蒸汽裂化烃的工艺和设备。蒸汽裂化(在德语中也被称为“dampfspalten”)主要用于生产短链烯烃(例如，乙烯和丙烯)、二烯烃(例如，丁二烯)、或芳烃，但不限于生产此类化合物。
3.蒸汽裂化产生组分混合物(也被称为裂化气体或原料气体)，该组分混合物经受合适的处理工序以回收所需的单个组分。典型地，相应处理工序的前端部分涉及去除重化合物，如有的话，随后是所谓的原料气体压缩和酸性气体去除。在对前端部分的处理后，进行分馏工艺，在分馏工艺中，不同的馏分通过热分离工艺形成，并根据需要进一步被分离。有关详细信息，请参考ullmann的工业化学百科全书中提到的章节“乙烯”，特别是第5.3.2.1节“前端部分”和第5.3.2.2节“烃分馏部分”。
4.在相应分馏的一个实施方案中，该方案也可以结合本发明被使用，具有两个碳原子的烃和低沸点化合物(例如，甲烷和氢气)最初在分馏中与具有三个碳原子的烃和高沸点化合物分离。这种步骤通常也被称为脱乙烷化，相应的分馏设计被称为“脱乙烷塔优先”工艺或“前脱乙烷塔”工艺。
5.在脱乙烷中以气态形式获得的具有两个碳原子的烃和低沸点组分的馏分可以被供给以进行进一步的分离，其中具有两个碳原子的烃与也含有的低沸点组分分离。这种步骤也被称为脱甲烷。因此，在“脱乙烷塔优先”工艺或“前脱乙烷塔”工艺中，脱甲烷在脱乙烷的下游。
6.在替代工艺中，也可以以相反的顺序执行脱乙烷步骤和脱甲烷步骤。这被称为“脱甲烷塔优先”工艺或“前脱甲烷塔”工艺。在上述技术文献中描述了进一步的工艺变型。
7.本发明涉及所有工艺以及工艺变形例，通过所述工艺以及工艺变形例，在相应分馏中在任何点处使用或获得包含具有两个碳原子的烃和低沸点组分(特别是甲烷和氢气)的组分混合物，并且通过所述工艺以及工艺变形例，以下也称为“进料混合物”的这种组分混合物经受脱甲烷。基于分馏的设计，特别是蒸汽裂化的用途，进料混合物也可以包含更少量或更大量的高沸点组分，特别是具有三个碳原子的烃、具有四个碳原子的烃，并且可能还包含具有通常类型的四个以上碳原子的烃。
8.通常，从较轻组分中充分分离具有两个碳原子的烃需要低于-130℃至-150℃的温度，而不管相应的进料混合物中是否也含有高沸点组分，即脱甲烷，并且如下文详细解释的，需要相对复杂的分离装置。
9.ep 1 024 187 a1涉及一种用于从自裂化炉中提取的含烯烃混合馏分(特别是乙烯裂化气体)中通过组合的吸附和渗透回收富含乙烯馏分，其中，通过吸附或渗透从含烯烃
的混合馏分中分离出主要含有h2、ch4、和co的馏分，然后将含有剩余组分的馏分供给至精馏工艺。在精馏工艺中，在精馏中进行模糊的c1/c2分离，并且在c2组分方面耗尽的至少一种馏分在吸附或渗透分离阶段的上游被再循环。吸附或渗透分离阶段之后可以是进一步的吸附或渗透分离阶段的至少一个，其中在该阶段中，将富含c2组分的馏分与在第一分离阶段中分离的含有h2、ch4、和co的馏分分离。此次提出的工艺能够减少冷分离部分中待处理的气体流，并能够减少低温脱甲烷，从而导致投资成本和制冷剂压缩机容量的总体降低。
10.由其他技术领域已知用于处理气体混合物的工艺，但是所述工艺不适合用于处理来自蒸汽裂化工艺的气体混合物，特别是在如下解释的边界条件下，或者对于此目的不是有利的或明显的条件下。
11.例如，us 2016/146534a1公开了一种工艺，该工艺包括以下步骤：处理进料流以获得经处理的气体流；在至少一个热交换器中至少部分地冷却和冷凝该经处理的气体流，以便形成至少一种塔进料馏分；将至少一种塔进料馏分供给至蒸馏塔，以便回收蒸馏塔底部处的乙烯流和顶部处的除乙烯的源流；以及在热交换器中加热来自头源流的至少一个下游流。如本公开中明确指出的，该工艺不针对蒸汽裂化装置的产物流的处理，而是针对其他乙烯源，该其他乙烯源提供广泛变化组分的进料流。该进料流明确地从非常规乙烯源获得，而不是在蒸汽存在的情况下通过烃的高温裂化工艺获得。
12.wo 01/25174a1提出了一种用于从氧合物转化工艺浓缩和生产乙烯和重组分的工艺。诸如变压吸附(psa)工艺的分离工艺用于从含有氢气、甲烷、和c2烃的脱甲烷塔源流中去除氢气和甲烷，并随后使回收的c2烃回流以与来自氧合物转化工艺的流出物混合。在使用初始脱乙烷塔区的乙烯生产方案中，分离区与分馏方案的这种集成旨在通过从整个生产方案中消除基于乙烯的低温制冷来节省资金和操作成本。
13.wo 2016/204977a1中描述了用于从fcc吸收塔尾气中回收乙烯的工艺和装置的实施例，该fcc吸收塔尾气包括含有乙烯、乙烷、和较重烃的重馏分和含有氢气、氮气、和甲烷的轻馏分。示例性工艺包括将fcc吸收塔尾气输送至含有被选择以用于吸附轻馏分的吸附剂的吸附区，其中该吸附区吸附轻馏分的至少一部分并回收包括重馏分的吸附区流出流。将吸附区流出物送入到脱甲烷塔，以提供包括氢气、氮气、甲烷、乙烯、和乙烷的塔顶流，以及包括乙烯、乙烷、和较重烃的净塔底流。
14.在此背景下，本发明的目的是简化在用于从通过蒸汽裂化获得的组分混合物中回收馏分的处理工序的过程中的脱甲烷，并根据该装置以有利的方式设计此。


技术实现要素：

15.该目的由一种通过蒸汽裂化生产烃的工艺和由此获得的组分混合物的制备以及根据独立权利要求的前序部分的相应设备来实现的。实施例是从属权利要求和如下描述的主题。
16.在解释本发明的优点之前，下面将更详细地定义用于描述本发明的一些术语。
17.在本文所用的语言中，组分混合物在一种或多种组分中可以是富含的或贫乏的，其中术语“富含”可以表示基于摩尔、重量、或体积的至少75％、80％、90％、95％、或99％的含量，术语“贫乏”可以表示基于摩尔、重量、或体积的最多25％、20％、10％、5％、或1％的含量。此处所用术语中的组分混合物也可以富含或缺乏一种或多种组分，其中这些术语指的
是另一组分混合物中的相应含量，使用该含量形成所考虑的组分混合物。如果所考虑的组分混合物的含量至少为指定组分(一种或多种)的1.5倍、2倍、5倍、10倍、100倍、或1,000倍，则为“富含”，如果其含量至多为指定组分(一种或多种)的0.75倍、0.5倍、0.1倍、0.01倍、或0.001倍，则为“贫乏”。“主要”含有一种或多种组分的组分混合物特别是在刚才讨论的意义上富含这种或这些组分。
18.此处，当组分混合物被称为使用另一组分混合物“形成”时，应理解所考虑的组分混合物具有另一组分混合物中所含有或形成另一组分混合物的至少一些组分。由另一种组分混合物形成一种组分混合物可以包括，例如，分出组分混合物的一部分，加入一种或多种另外的组分或另外的组分混合物，使至少一些组分发生化学反应或物理反应，以及加热、冷却、蒸发、冷凝等。然而，由另一组分混合物“形成”一种组分混合物也可以包括仅仅以合适的形式(例如，在容器或导管中)提供另一组分混合物。
19.本技术使用术语“压力水平”和“温度水平”来表征压力和温度，这意味着相应设备中的相应的压力和温度不必以精确的压力或温度值的形式被使用。尽管如此，这种压力和温度通常落在特定的范围内，例如在平均值
±
1％、
±
5％、
±
10％、
±
20％、或
±
25％左右。相应的压力水平和温度水平可以位于不相干的范围内或位于彼此重叠的范围内。例如，如果发生不可避免的压力损失，也可以存在相同的压力水平。这同样适用于温度水平。这里用巴表示的压力水平是绝对压力。
20.对于塔、柱、和其它分离装置及其配件的设计和具体实施例，因为它们也可以在本技术的保护范围内被使用，所以明确地参考相关的技术文献(参见例如sattler,k.的thermische trennverfahren:grundlagen,auslegung,apparate,3rd edition 2001,weinheim,wiley-vch)。特别地，相应的分离装置可以具有传统的分离盘，特别是具有排放装置，或者合适的填料的结构化片材的形式。
21.如果术语“脱甲烷”在下文中被使用，该术语是指一种分离步骤的简称，在该分离步骤中，具有两个或两个以上碳原子的烃从来自于供给至脱甲烷工艺的组分混合物(即，上述“进料混合物”)中的低沸点化合物(特别是甲烷和氢中)中分离出来。脱甲烷通常会产生馏分，该馏分含有具有两个或两个以上碳原子的烃，这取决于供给至脱甲烷工艺的进料混合物的组成，并且该馏分总是缺乏或不含有低沸点组分，特别是甲烷和氢。这种馏分通常在液态中被获得，且如下也被称为“重馏分”。脱甲烷进一步产生含有上述低沸点化合物且缺乏或不含有两个或两个以上碳原子的烃的的馏分。这种馏分通常在气态中被获得，如下也被称为“轻馏分”。
22.本发明的优点
23.就设备而言，本发明使得刚才再次解释的脱甲烷更加简单。此外，在本发明的框架内，最终获得具有上述特性的重馏分和轻馏分，但最初通过低温分离仅回收重馏分。在本文中，低温分离被理解为，特别是指使用精馏塔在-50℃至150℃的温度水平下，例如在-60至-100℃的温度水平下进行的分离。
24.在低温分离中，最初得到一个馏分作为进一步馏分，除了所提到的低沸点组分之外，该馏分还包含相当量的具有两个碳原子的烃和可能的高沸点烃。该馏分如下也被称为“第一中间馏分”。因此，在本发明的框架内，在脱甲烷中进行“模糊”分离，从而基本上确保重馏分(通常在与上述低温分离一起使用的分离塔的底部获得)是足够纯的低沸点组分，然
而，其中进一步获得的馏分，即第一中间馏分(根据本发明，该第一中间馏分至少部分地在所述的低温分离中使用的分离塔的顶部获得)仍可以含有相应的或可观的高沸点化合物的馏分。
25.换句话说，在本发明的框架内，具有两个或甚至两个以上碳原子的烃的大部分馏分从进料混合物进入第一中间馏分是可以接受的。不过，为了同时获得上述两种馏分(即，也获得轻馏分)，在下游非低温分离步骤中，特别是在吸附分离步骤(例如，变压吸附(psa))中，第一中间馏分最终被分离为轻馏分和进一步的馏分，该进一步的馏分在这里也被称为“第二中间馏分”。第二中间馏分在变压吸收的解吸压力水平下获得的，该压力水平低于进行低温分离以回收重馏分和第一中间馏分的压力水平。因此，第二中间馏分不仅含有具有两个或两个以上碳原子的烃，而且还含有低沸点组分的未分离馏分，并且可以有利地被再循环到原料气体压缩并再次被供给至用于回收重馏分和第一中间馏分的低温分离。
26.本发明的特别优选的实施例包括膨胀、加热、和再循环通常完全在脱甲烷中形成的冷凝物的一部分。以这种方式，这部分可以作为额外的制冷剂使用。
27.总的来说，为了实现特定的优点，本发明提出了一种用于生产烃的工艺，其中提供了含有烃的组分混合物。使用该组分混合物的至少一部分，提供含有具有两个或两个以上碳原子的烃和低沸点化合物的另一组分混合物。如前所述，这在此处被称为“进料混合物”，因为该进料混合物被用作对本发明所必需的工艺步骤的的进料。在进料混合物的形成中，可以使用用于处理来自蒸汽裂化器的原料气体或裂化气体的所有已知的工艺和工艺步骤，特别是如下解释的那些工艺和工艺步骤，这导致以所解释的方式组成的组分混合物。本发明不限于此。特别地，进料混合物可以包括10摩尔％至60摩尔％的氢、5摩尔％至40摩尔％的甲烷，以及另外具有两个或两个以上碳原子的烃。例如，具有两个碳原子的烃的含量可以是30摩尔％至60摩尔％。如上所述，由于进料混合物可以使用不同的进一步工艺步骤形成，而且，在本发明的框架内，第二中间混合物可以被再循环到该工艺中，组分混合物的组成可以显著地变化。例如，在本发明的框架内，甲烷以这种方式被再循环并在循环中积累。特别是，规定的值应被理解为最广泛的限制。
28.使用该进料混合物，在本发明的框架内还最终形成重馏分和轻馏分，其中重馏分含有来自进料混合物的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分，且缺乏或不含有低沸点组分，并且其中轻馏分含有来自进料混合物的低沸点组分的一部分，且缺乏或不含有具有两个或两个以上碳原子的烃。因此，这些馏分的组成与已知的脱甲烷设备中形成的馏分相对应，但这些馏分的形成方式不同于现有技术，这些馏分特别是以如下所述的简化方式形成。
29.根据本发明，组分混合物至少部分通过蒸汽裂化提供，即作为所谓的“原料气体”或“裂化气体”。根据本发明，重馏分和第一中间馏分在低温分离中形成，该工艺还可以包括使用进料混合物的至少一部分的进一步的分离步骤。在获得轻馏分和第二中间馏分的同时，第一中间馏分的至少一部分经受非低温分离，特别是所述的变压吸附，并且第二中间馏分的至少一部分被再循环到该工艺中。非低温分离在低温分离的下游，其中，术语“下游”在这方面特别指进料混合物的任何组分或仅指少于50％、25％、10％、5％、或1％的部分在没有预先经过低温分离的情况下不会进入非低温分离。
30.所提出的工艺特别适用于至少部分地通过蒸汽裂化气态进料混合物而提供的气
体混合物，其中如此处所理解的气态进料混合物特别含括大于50％或大于80％的乙烷、丙烷、和/或丁烷(作为单个一种或多种组分或总组分)。与通过其它工艺获得的气体混合物相比，通过蒸汽裂化以这种方式获得的气体混合物具有相当大比例的氢和具有两个或两个以上碳原子的烃，以及相当少量的甲烷、二氧化碳、和一氧化碳。更一般地，根据本发明所处理的气体混合物在具有由氢和具有两个或两个以上碳原子的烃形成的第一馏分(下表1中的“c2plus”)与由甲烷、二氧化碳、和一氧化碳形成的第二馏分之间具有大于2的比值，和/或第一馏分可以是总气体混合物的至少三分之二(各自由摩尔分数表示)。优选地，所述比值大于5或大于10。
31.可选地，根据本发明处理的合适的气体混合物的特征在于由氢形成的馏分与由甲烷、二氧化碳、和一氧化碳形成的馏分之间的比值。该比值特别地大于0.2并且进一步特别地大于2，例如大于5。相应的气体混合物不仅可以通过蒸汽裂化气态进料来形成，而且特别不需要通过诸如氧化脱氢的工艺来形成，其中，在所述氧化脱氢中，产物混合物中根本不含有氢。在乙烷的蒸汽裂化中，一氧化碳的含量和二氧化碳的含量在ppm范围内，甲烷的含量相对较低，而氢的含量很高。
32.下面的表1给出了通过乙烷和液体进料(见图1中的物流b)的蒸汽裂化获得的气体混合物的示例性概述，其中，在每种情况下，仅给出了没有水稀释或者不含水的含量(即，基于“干裂化气体”)，特别是基于烃的含量。
33.表1
[0034][0035]
根据本发明提出的措施对于相应的气体混合物特别有利，特别是对于源自气态进料的蒸汽裂化的气体混合物特别有利。
[0036]
如上所述，根据本发明，非低温分离在低温分离的下游。因此，该意图旨在使用非低温分离来“回收”含有具有两个或两个以上碳原子的烃的馏分，并尽可能“有效地”从所述馏分中分离出较轻的组分。这仅仅是部分成功的，这是因为正如将在别处所解释的那样，在非低温分离中形成的较重馏分被用于例如在相当大的程度上驱动甲烷绕圈。然而，组分越轻，分离越好进行。因此，当甲烷、二氧化碳、和一氧化碳以及相当多的具有两个或两个以上碳原子的烃(作为最重的化合物)和氢(作为最轻的化合物)具有“最小浓度”时，该工艺更加
合适。在这种情况下，冷分离会变得更加困难，因此相比之下，本发明特别有利。
[0037]
与开头提到的ep 1 024 187 a1相比，根据本发明提出的低温分离和非低温分离的具体布置因此而特别有利，并且代表非显而易见有利的替代方案。例如，与诸如us 2016/146534 a1、wo 01/25174a1、和wo2016/204977a1的公开相比，本发明涉及不同的技术领域，且特别在此方面提供了优点。
[0038]
第一中间馏分和第二中间馏分均含有来自于进料混合物的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分和低沸点化合物的一部分，但由于中间非低温分离，所述第一中间馏分和所述第二中间馏的组成可能不同。因此，具有两个或两个以上碳原子的烃不必在低温分离中被完全分离，如上述提及的，这特别减少了分离所需的装置。在随后的非低温分离中，由于第二中间馏分可以返回到低温分离，因此不一定必须依次分离所有低沸点化合物。然而，通过组合两个分离步骤，进料混合物最终可以完全被分离成其组成对应于在已知的脱甲烷设备中形成的馏分的馏分。
[0039]
通常，如前所述，在已知工艺中，脱甲烷需要低于-130℃至-150℃的温度。在本发明的工艺中，-60℃至-100℃之间的温度就足够了。这消除了对昂贵的低温制冷措施(例如，膨胀器/增压器)的需要。通过本发明的随后的实施例，由进料混合物形成的冷凝物的一部分被膨胀、加热并再循环以用于压缩，且不需要低于-40℃的外部制冷。
[0040]
在本发明框架内使用的分离塔可以在没有冷凝器或塔顶冷凝器的情况下运行，并且需要明显更少数量的理论或实际分离盘，这表示进一步的结构简化。此外，在本发明的框架内，轻馏分在高压下积累，具体地，如果作为变压吸附执行此，则基本上在非低温分离的吸附压力水平下积累。这使得能够进行简单氢回收，且不需要压缩该轻馏分(如在气体裂化器的情况下通常需要压缩该轻馏分，即当蒸汽裂化气体进料时)。
[0041]
根据本发明提出的工艺解决方案特别适用于小型设备，因为该工艺在比能耗方面可能缺少吸引力，但是具有较少数量的装置。
[0042]
在本发明的框架内，上游原料气体氢化可以变得简单得多(例如，单级绝热而不是等温)，这是因为原料气体或进料混合物的稀释是通过从非低温分离步骤(例如，变压吸附)被再循环的第二中间混合物完成的。如果用原料气体压缩机进一步产生制冷，即在本发明的实施例中，用原料气体压缩机膨胀、加热和再循环由进料混合物形成的冷凝物的一部分以用于压缩，稀释则甚至更明显。
[0043]
通过使用本发明，不需要回流泵。此外，分离塔的运行压力如此之高，以至于当选择下游高压c2分离器以将具有两个碳原子的烃(即乙烷和乙烯)彼此分离时，不需要排水泵。如果工艺被设计成没有所谓的“c2机器”，那么这是重要的，并且特别是有利的。
[0044]
由于较低的冷却(例如，-60℃而不是传统脱甲烷中的-100℃)，在本发明的框架内，需要更少的单独冷的却步骤，并且冷却和部分冷凝所需的装置可以被更简单地布置，例如被布置在冷箱中。由于塔中的塔板数量少，并且不需要塔顶冷凝器，因此也可以将塔容纳在常用冷箱中。
[0045]
与用于从其它工艺分离相应组分混合物的工艺相比，例如乙烷的氧化脱氢，其氢含量低得多或不没有氢，在本情况下，由于氢浓度增加，冷却在任何情况下都必须低于-40℃(例如，-60℃)，使得例如ep 3 456 703 a1中公开的工艺不能转移到本情况。
[0046]
特别地，非低温分离可以采取吸附分离的形式，特别是变压吸附的形式。对于变压
吸附，可以使用现有技术中已知的具有多个平行吸附器容器的任何工艺和装置。例如，变压吸附可以在处于分离塔的运行压力水平的入口压力水平或吸附压力水平下执行，使得如上所述，所获得的轻馏分处于有利于用于随后氢回收的压力水平。在乙烷的氧化脱氢的工艺中，这是不相关的，这是因为在所述氧化脱氢的工艺中获得的产物混合物中不含有或几乎不含有氢。
[0047]
在本发明的框架内，如本身已知的，进料混合物的提供有利地包括压缩由蒸汽裂化形成的组分混合物的至少一部分，特别是在所谓的原料气体压缩机中。有利地，第二中间馏分的至少一部分被再循环至压缩机上游的工艺并在该工艺中被压缩。这允许该第二中间馏分能够在不需要提供单独的压缩机的情况下被再次分离，使得最初未被分离的组分不会丢失。
[0048]
有利地，进料混合物的提供包括预冷却、干燥、和/或氢化。具有三个或三个以上碳原子的烃的至少部分去除可以在脱甲烷之前或脱甲烷之后(即来自底部产物)在本发明的框架内进行。如上所述，可以使用用于处理裂化气体或原料气体的所有已知和惯常的装置和工艺步骤。
[0049]
在本发明的框架内，在低温分离中，使用一个或多个冷却装置(特别是逆流热交换器)和一个或多个分离装置(特别是简单的分离容器)形成一种或多种冷凝物，并且一种或多种冷凝物的至少一部分在分离塔中被分离，如上所述，分离塔可以被有利地简化，即具有更少数量的分离塔板且没有塔顶冷凝器，并且因此以汽提塔的方式被形成。因此，冷凝物本身的形成可以以通常的方式进行。
[0050]
特别地，使用一个或多个冷却装置和一个或多个分离装置形成一种或多种冷凝物包括以单级方式或逐步方式冷却到-60℃至-80℃的温度水平，例如大约-70℃。这是在本发明的框架内，组分必须被冷却到的最低温度水平。因此，与现有技术相比，可以使用简单得多的设备来提供制冷剂。然而，任选地，所述组分也可以被进一步冷却，例如被冷却到-100℃，前提是，例如相应的制冷剂已经在设备中可用，且无需额外的努力。
[0051]
有利地，在本发明的框架内，在使用一个或多个冷却装置和一个或多个分离装置形成一种或多种冷凝物期间，分离塔的残留的气态的残余物和/或塔顶气体的至少一部分被至少部分地用于形成第一中间馏分。
[0052]
在本发明的一个实施例中，有利的是，在第一中间馏分的至少一部分被供给到非低温分离之前，使用用于形成一种或多种冷凝物的一个或多个冷却装置加热所述第一中间馏分的至少一部分。以这种方式，所包含的冷可以用于冷凝物的形成。另一个特别有利的实施例包括使用多种冷凝物中的一种或至少一种的一部分作为制冷剂，即膨胀该部分，然后使用用于形成一种或多种冷凝物的一个或多个冷却装置加热该部分，并压缩该部分，特别是使用指定的(原料气体)压缩机，然后将该部分循环到压缩的上游的工艺中。以这种方式，形成循环，其中制冷剂在工艺本身中形成并用于冷凝。优点在于减少了对外部制冷剂的需要，或者其所需温度可以更高。
[0053]
使用一个或多个冷却装置和一个或多个分离装置，在25巴至40巴的压力水平下有利地执行一种或多种冷凝物的形成，并且分离塔在20巴至35巴的压力水平下(即，仅在稍低的压力水平下)运行。有利地，该压力差小于10巴或5巴。
[0054]
有利地，另一制冷剂也被引导通过一个或多个冷却装置，在本发明的相应实施例
中，在使用冷凝物用于制冷剂生产的情况下，该制冷剂可以是例如大约-40℃的另一制冷剂，或者在其他情况下，该制冷剂可以是例如大约-70℃至-100℃的制冷剂。换句话说，通过冷凝物再循环，丙烯制冷是足够的，且在没有冷凝物再循环的情况下，尤其需要乙烯制冷。
[0055]
根据本发明的用于回收烃的设备具有被配置为提供组分混合物并使用组分混合物的至少一部分提供含有具有两个或两个以上碳原子的烃和低沸点化合物的进料混合物的装置、和被配置为使用进料混合物形成重馏分和轻馏分的装置，其中重馏分含有来自于进料混合物的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分，且缺乏或不含有低沸点组分，并且其中，轻馏分含有来自于进料混合物的低沸点组分的一部分，且缺乏或不含有具有两个或两个以上碳原子的烃。
[0056]
根据本发明，该设备被配置为至少部分地通过蒸汽裂化提供组分混合物，并且提供低温分离，该低温分离被形成并被执行，以使得使用进料混合物的至少一部分在低温分离单元中形成重馏分和第一中间馏分。低温分离的下游进一步提供非低温分离，特别是如上所解释的，该非低温分离被配置为处理第一中间馏分的至少一部分以获得轻馏分和第二中间馏分，还设有被配置为将第二中间馏分的至少一部分再循环至该工艺的装置，其中第一中间馏分和第二中间馏分均含有来自于进料混合物的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分和低沸点化合物。
[0057]
对于相应设备的特征和优点，其有利地具有使所述相应设备能够执行如上所述的实施例中的工艺的装置，明确参考以上说明。
[0058]
以下参考附图详细地说明本发明的实施例。
附图说明
[0059]
图1以示意性工艺流程图的形式示出了可以形成本发明的一个实施例的基础的工艺。
[0060]
图2以示意性工艺流程图的形式示出了根据本发明的一个实施例的工艺。
具体实施例
[0061]
在附图中，功能上或结构上彼此相对应的元件由彼此相对应的参考符号表示，并且为了清楚起见，不作重复解释。以下解释以同样的方式涉及工艺和相应的设备。应当理解，在实践中，相应的设备或工艺也可以包括可选的或强制性的其他组件或工艺步骤。为了清楚起见，以下图中没有显示这些情况。
[0062]
图1以示意性工艺流程图的形式示出了可以形成本发明的一个实施例的基础的工艺。整个工艺被指定为200。因此，本发明可以与所示工艺一起使用，但也可以与任何其他已知类型的工艺一起使用。特别地，关于热解油和裂解汽油的接收和处理，本发明的实施例可以不同，这是因为这里特别使用乙烷作为蒸汽裂化的进料，并因此可以不生产热解油或者可以在小得多的程度上生产热解油。
[0063]
在工艺200中，一种或多种烃或烃混合物a，特别是乙烷，与蒸汽一起经受蒸汽裂化1。烃被至少部分地热裂解。一种或多种已知类型的裂化器可被用于蒸汽裂化1。
[0064]
蒸汽裂化1产生组分混合物b，该组分混合物b经受淬火2。在淬火2之后，现在用c表示的组分混合物被供给以进行除油3。在除油3中，如果组分混合物c中含有热解油d，则热解
油d以一个或多个馏分与组分混合物c分离。
[0065]
在所示实施例中，对热解油d进行脱油4，以回收与热解油d一起沉积的轻化合物e。这些化合物被再循环以进行除油3。热解油d的剩余残留物f可以作为回流被再循环以进行除油3，并作为裂化油形式的产物从工艺100中被去除。另外地或替代地，未经受脱油4的热解油d可以作为回流被再循环以进行除油3。
[0066]
在组分混合物c的去油3之后剩余的任何残余物g，或者如果没有进行去油3的整个组分混合物c，被供给以进行除汽油5，其中该除汽油的存在和设计也取决于组分混合物c中的裂解汽油的含量。在除汽油5中，(重)裂解汽油h被分离。
[0067]
在所示的示例中，重裂解汽油h被至少部分地供给以进行脱汽油6，从而除去轻组分。所述轻组分可以从该工艺中被提取或在适当的点被再循环到工艺。在脱汽油6之前和/或之后，重裂解汽油h的一部分可以被再循环以进行除油3。
[0068]
在脱汽油6中获得的汽提后的裂解汽油，现在用i表示，被供给到所谓的汽油路径7，此处不详细说明。还可以认为，重裂解汽油h的一部分在没有汽提的情况下被直接供给到汽油路径7。
[0069]
在所示的例子中，在除汽油5之后剩余的组分混合物g的任何残余物k，或者如果没有提供除汽油5，则整个组分混合物g被供给以进行特别是多级压缩8，即所谓的原料气体压缩，在所述原料气体压缩过程中，可以进行酸性气体去除9。进一步的裂解汽油l可以在原料气体压缩6中被分离，例如，裂解汽油l也可以被供给以进行脱汽油6或被直接供给到汽油路径7。
[0070]
将不含酸性气体的压缩组分混合物m被供给进行分馏10，在分馏10中形成若干馏分，这里以n为例。可以使用任何装置进行分馏。馏分n包括例如主要或专门含有具有两个、三个、四个、或四个以上碳原子的化合物的馏分，或相应的收集馏分，或诸如乙烷或乙烯的特定烃。馏分n被供给到合适的用途。所述馏分的形成又取决于经受蒸汽裂化1的烃，并因此取决于组分混合物b中的相应含量。
[0071]
进一步的裂解汽油o可以在分馏10中形成，但有利的是不将裂解汽油o供给以进行脱汽油6。例如，裂解汽油可以在另一点被供给至汽油路径7。
[0072]
图2以示意性工艺流程图的形式示出了根据本发明的优选实施例的工艺。整个工艺由100表示。具体地，该工艺可以被集成到根据图1的工艺200或类似的工艺中，其中这种集成特别是源自材料流k和材料流m以及压缩单元8的图示和相应的指定。因此，根据图2的图示特别对应于来自图1的工艺200的部分图示或另一类似或不同设计的工艺，其中进一步的组分至少部分地源自根据图1的工艺200的图示。
[0073]
这里更详细地说明了采用低温分离10形式的分馏。具体地，该分馏包括预冷却、干燥、和原料气体氢化17。所有组分都可以以本领域的惯常方式被形成。原料气体氢化也可以被省略，特别是如果个别馏分随后被氢化。
[0074]
现在用p表示的相应地被处理的组分混合物可以被供给至任选提供的脱乙烷18，在这种情况下，使用组分混合物p的至少一部分，并因此也使用组分混合物b的至少一部分，提供另外的组分混合物q，此处被称为“进料混合物”，该组分混合物q含有具有两个碳原子的烃和低沸点化合物，但不含有具有三个或更多个碳原子的烃。如果不使用脱乙烷18，则相应的进料混合物也可以含有具有三个以上碳原子的烃。
[0075]
使用进料混合物，形成重馏分r和轻馏分s，其中重馏分含有来自进料混合物q的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分，且缺乏或不含有低沸点组分，并且其中轻馏分s含有来自进料混合物q的低沸点组分的一馏分，且缺乏或不含有具有两个或两个以上碳原子的烃。
[0076]
在此处所示的本发明的实施例中，使用进料混合物q的至少一部分在低温分离10中形成重馏分r和第一中间馏分t。第一中间馏分t的至少一部分进一步经受非低温分离20，特别是变压吸附，以获得轻馏分s和第二中间馏分u。第二中间馏分u被再循环到工艺100，并且在所示的示例中，在压缩8的上游，其中在压缩8的上游，第二中间馏分u也相应地被压缩。正如多次所提到的，第一中间馏分t和第二中间馏分u均含有来自于进料混合物q的具有两个或两个以上碳原子的烃的一部分和低沸点化合物。
[0077]
在低温分离10中，使用逆流热交换器形式的一个或多个冷却装置11和分离容器形式的两个分离装置12、13形成冷凝物v和冷凝物w。冷凝物v的一部分以物料流x的形式被膨胀，再循环通过冷却装置11，并在冷却装置11中被加热，并被供回到压缩工艺。因此，物料流x用作在该工艺中产生的制冷剂。冷凝物x的剩余残留物和总冷凝物w在分离塔14中被分离。这里，冷却装置11和分离装置12、13的冷凝物的形成包括冷却至例如约-70℃的温度水平的两级冷却，并在例如约25巴至40巴的压力水平下进行。分离塔14在例如大约20巴至35巴的压力水平下运行，使得被供给到分离塔14中的冷凝物v和冷凝物w或其馏分被引导通过未单独示出的相应的控制阀，并且，如果需要被膨胀。这里，仅需要进料混合物q的压力水平足够高，使得在冷却装置11中形成足够的冷凝物，并且使得分离塔14的压力水平足够高，以使得随后的分离20仍然可以被有效运行。在一个实施例中，两个压力水平几乎相同或刚好完全不同，使得在不需要诸如泵的额外设备的情况下冷凝物v和冷凝物w可以被供给到分离塔14中。
[0078]
在使用冷却装置11和分离装置12、13形成冷凝物v和冷凝物w时以气态形式残留的残留物的至少一部分(此处以物料流y的形式示出)和分离塔14的塔顶气体(未被单独示出)在所示的示例中用于形成第一中间馏分，即。由此，物料流t在被供给以进行非低温分离20之前，使用用于形成冷凝物v和冷凝物w的冷却装置11加热物料流t。该冷却装置11也使用适当的制冷剂c3(例如，低压丙烯)来运行。
[0079]
如果对于整个工艺200是必要的或有利的，其他物料流也可以被用作冷却装置11中的制冷剂。另外，与工艺100不直接相关的其它物料流可以被冷却或冷凝。在所示的示例中，将液态乙烯产物流z冷却至与冷凝物w相同的温度水平。