从富一氧化碳进料物流回收乙烯物流的方法及相关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及从进料物流回收乙烯物流的方法，包括以下步骤:
[0002]-处理进料物流以获得经处理气体物流；
[0003]-在至少一个热交换器中冷却并且至少部分冷凝经处理气体物流，以形成至少一个塔供料级分(fract1n)；
[0004]-将该一个塔供料级分或多个塔供料级分中的每一个引入到蒸馏塔中，以在蒸馏塔的塔底回收乙烯物流并且在塔顶回收贫乙烯塔顶物流；
[0005]-在热交换器中加热源自于塔顶物流的至少一个下游物流。
[0006]这种方法尤其旨在处理用于生产乙烯的进料物流，这种进料物流来自非传统乙烯源。该进料物流包含高含量的一氧化碳。
【背景技术】
[0007]轻质烯烃如乙烯的生产具有相当的经济重要性。事实上，这些产品是聚合物工业的基础前体并且被用来形成塑料材料，所述塑料材料被广泛地用在尤其用于生产生活消费品、运输工具用部件或者建筑用部件的工业中。
[0008]目前，大多数工业生产的轻质烯烃来源于尤其在蒸汽存在下的高温烃热解。
[0009]向热解供料的进料物流基本上包含单独或者作为混合物的乙烷、丙烷、丁烷、石脑油和/或柴油。
[0010]由热解输出的裂解气体包含水、乙烯、乙烷、氢、甲烷和其它烃化合物(以可变比例)的混合物。在这种类型的生产中，所获得的回收率和所产生的烯烃的纯度通常非常高。典型地，对于乙烯来说，回收率高于99%，纯度高于99.5%。
[0011]但是，其它乙烯源目前还在开发中。这些源所产生的进料物流的组成非常不同于通常由蒸汽裂解输出的物流的组成。
[0012]该进料物流因而可包含高摩尔含量的一氧化碳，如高于10%，甚至高于20%。
[0013]在这种情况下，用于回收和处理进料物流以获得乙烯的常规方法无法被使用或者它们给出低的收率和回收率。
[0014]US 6，303，841描述了用于从由含氧化合物如醇的转化方法获得的进料回收并且浓缩乙烯的方法。
[0015]这种方法对于回收乙烯是有效的，但需要复杂的设备，尤其需要多个蒸馏塔。
【发明内容】
[0016]本发明的目标在于提供一种用于从来源于非传统源的进料物流回收乙烯的方法，该方法实施简单，同时确保非常高的乙烯的回收率和纯度。
[0017]为此，本发明的目标在于上述类型的方法，其特征在于处理步骤包括形成包含至少20摩尔％乙烯和至少20摩尔％—氧化碳的中间物流，该方法包括去除中间物流中所含的一氧化碳的步骤。
[0018]根据本发明的方法可包括一个或多个以下的特征，这些特征是单独选取的或者是任何技术上可能的组合:
[0019]-在该一个热交换器或该多个热交换器的每一个中循环的经处理气体物流的压力小于 40kgf/cm2,并且尤其是 20kgf/cm2-40kgf/cm2；
[0020]-在该一个热交换器或该多个热交换器的每一个中循环的经处理气体物流的压力严格小于30kgf/cm2；
[0021]-乙烯物流包含的乙烯质量含量大于99.5%，该乙烯物流在蒸馏塔的塔底获得，没有经过另一蒸馏塔；
[0022]-乙烯物流包含进料物流中所存在的乙烯的大于99%质量，该乙烯物流在蒸馏塔的塔底获得，没有经过另一蒸馏塔；
[0023]-在处理步骤时，中间物流被引入到无蒸馏的一氧化碳去除装置中，以形成富一氧化碳物流和贫一氧化碳物流，贫一氧化碳物流的压力有利地小于5kgf/cm2;
[0024]-—氧化碳去除装置包括通过压力调节的吸附装置，产生富一氧化碳物流和贫一氧化碳物流；
[0025]-贫一氧化碳物流在压缩装置中被压缩到有利地低于40kgf/cm2的再压缩压力，以形成经处理气体物流；
[0026]-在上游热交换器中将经处理气体物流的至少一个级分与下游物流热交换，以获得部分冷凝的上游物流；
[0027]-上游物流被引入上游分离器中，来自上游分离器的至少一个液体级分被引导到蒸馏塔中；
[0028]-该一个塔供料级分或多个塔供料级分中的每一个的温度大于-40°C;
[0029]-中间物流由经处理气体物流直接形成，然后被引入到冷凝和分馏组装件(ensemble)中，该组装件包含多个在递减的温度下运行的热交换器，以产生被引入到蒸馏塔中的多个蒸馏塔供料级分，来自蒸馏塔的塔顶物流包含中间物流中所含一氧化碳的大于10%质量。
[0030]-该方法包括以下步骤:
[0031]-将经处理气体物流引入到至少一个第一上游热交换器中，以得到在有利地小于_50°C的温度下冷却和部分冷凝的上游物流，并且将上游物流分离成塔供料上游液体级分以及上游气体级分；
[0032]-将上游气体级分引导到至少一个中间热交换器中，以得到至少一个在有利地小于-90°C的温度下冷却和部分冷凝的中间物流，并且将该一个冷却的中间物流或多个冷却的中间物流中的每一个分离成塔供料中间液体级分以及中间气体级分；
[0033]-将至少一个中间气体级分引入到下游热交换器中，以得到在有利地小于-110°C的温度下冷却和部分冷凝的下游物流，并且将下游物流分离成塔供料下游液体级分以及下游气体级分，上游、下游和中间液体级分被引导到蒸馏塔中；
[0034]-下游气体级分的至少一部分在下游热交换器和/或中间热交换器和/或上游热交换器中经过以在其中进行加热，该方法包括在被再引入到下游热交换器和/或中间热交换器和/或上游热交换器中之前经加热的下游气体级分在动态膨胀涡轮机或静态减压阀中的膨胀(d6tente)步骤；
[0035]-来自塔顶物流的下游物流在上游热交换器和/或中间热交换器和/或下游热交换器中循环的步骤；
[0036]-在热交换器中加热下游物流之后，来自下游物流的至少一个再循环物流在压缩后被再引入到处理步骤上游的进料物流中；
[0037]-在热交换器中加热下游物流之后，来自下游物流的至少一个再循环物流被再引入到处理步骤下游的经处理气体物流中，以形成中间物流。
[0038]本发明的目的还在于提供一种从进料物流回收乙烯物流的设备，该设备包括:
[0039]-处理进料物流的组装件，用于得到经处理气体物流；
[0040]-冷却并且至少部分冷凝经处理气体物流的组装件，包括至少一个热交换器，用于形成至少一个塔供料级分；
[0041]-蒸馏组装件，包括蒸馏塔和将该一个塔供料级分或多个塔供料级分中的每一个引入到蒸馏塔中的装置(agencement)，以在蒸馏塔的塔底回收乙烯物流并且在蒸馏塔的塔顶回收贫乙烯塔顶物流；
[0042]-在热交换器中加热至少一个来自塔顶物流的下游物流的组装件；
[0043]其特征在于，该处理组装件包括形成包含至少20%摩尔乙烯和至少20%摩尔一氧化碳的中间物流的装置，该设备包括去除中间物流中所含一氧化碳的去除组装件；该蒸馏组装件被配置以去除中间物流中所含一氧化碳的至少一部分。
[0044]根据本发明的设备可包括一个或多个以下的特征，这些特征是单独选取的或者是任何技术上可能的组合:
[0045]-该去除组装件包括无蒸馏去除一氧化碳的装置，用于形成富一氧化碳物流和贫一氧化碳物流，该去除装置适于在有利地小于5kgf/cm2的压力下产生贫一氧化碳物流。
[0046]-该去除组装件由蒸馏组装件形成。
【附图说明】
[0047]通过对以下参照附图、仅以举例方式给出的详细描述的阅读，将更好地理解本发明，其中:
[0048]-图1为用于实施本发明第一乙烯回收方法的第一设备的功能框图；
[0049]-图2为本发明第一设备的第一变化形式的细节图；
[0050]-图3为本发明第一设备的第二变化形式的细节图；
[0051]-图4为本发明第一设备的第三变化形式的细节图；
[0052]-图5为用于实施本发明第二乙烯回收方法的第二设备的功能框图；
[0053]-图6为本发明第二设备的第一变化形式的细节图。
【具体实施方式】
[0054]在下文中，相同参考标号指示管道中循环的物流和运送此物流的管道。而且，除非相反说明，百分比指摩尔百分比，温度和压力的单位分别为相关的摄氏度和每平方厘米千克力(kgf/cm2)。
[0055]图1示出从气体进料物流12回收乙烯的第一设备10。
[0056]进料物流12从非传统乙烯源获得，而非从在蒸汽存在下高温烃裂解方法获得。
[0057]进料物流12包含的乙烯摩尔含量大于20%并且在20%和80%之间、优选地在40%和60%之间。其包含的一氧化碳摩尔含量大于20%并且在20%和80%之间、优选地在40%和60%之间。
[0058]进料物流12中的甲烷摩尔含量小于20%。进料物流12中的氢摩尔含量典型地小于 10%。
[0059]进料物流12包含杂质，如酸性气体、尤其是二氧化碳(C02)和可能的硫化氢(H2S)，或者其它杂质如含氧化合物和水的。
[0060]设备10包括用于形成经纯化进料物流的进料气体12的处理组装件14、用于预分馏经纯化气体的去除组装件22、冷却和至少部分冷凝从进料物流获得的经处理气体的组装件16、以及蒸馏组装件18。
[0061]处理组装件14适于去除存在于进料物流12中的杂质，以至少部分形成富一氧化碳中间物流20。
[0062]为此，处理组装件14适于产生经纯化进料物流60，其不再含杂质如酸性气体、尤其是二氧化碳(co2)和可能的硫化氢(H2S)，或者其它杂质如除一氧化碳(C0)外的含氧化合物以及水。
[0063]处理组装件14例如包括适于去除酸性气体的苛性钠洗涤塔，或者胺洗涤塔。
[0064]处理组装件14例如还包括适于去除水的干燥分子筛。处理组装件14还可包含捕集器或催化剂床，以除去存在于气体中的杂质，尤其是重金属。
[0065]正如将在下面看到的，用经纯化进料物流60在处理组装件14中形成富一氧化碳中间物流20。
[0066]去除组装件22尤其用于去除中间物流20中含有的一氧化碳。
[0067]在这个实施例中，去除组装件22被置于处理组装件14和冷凝组装件16之间。
[0068]在图1所示实