Способ выделения высокочистых этилена и пропилена из газовых смесей

 

,А Н И Е

ЙЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советсимн

Социалмстмческик

Республик 1,653243 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16.07.74 (21) 2045350/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

С 07 С 7/04

Государственный комитет. СССР ю делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Ъ

Опубликовано 25.03.79.Бюллетень № 11 (53) УДК 661.715 (088.8) Дата опубликования описания 28,03.79 (72) Авторы изобретения

B. И. Широков и В. H. Косенков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОЧИСТЫХ ЭТИЛЕНА

И ПРОПИЛЕНА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей, например сазов пиролиза углеводородного сырья, в частности к производству этилена и пропилена высокой чистоты, и может найти применение в химической, нефтехимической и газовой промьппленности.

Известны способы разделения газовых смесей с получением этилена и пропилена

j1j и (21.

Известен способ, включающий очистку сырья от ацетиленистых соединений, деметанизацию, деэтанизацию, отделение этан-этиленовой фракции, разделение ее на этан и этилен, выделение пропанпроЪ пиленовой фракции и ее последующее разделение на пропан и пропилеи(3 .

Недостатком известного способа является сложная схема процесса.

Белью изобретения является упрощение процесса, Поставленная цель достигается описываемым способом выделения высокочистых; этилена и пропилена иэ, газовых смесей, например газов пиролиза, путем деметанизации предварительно очищенного от ацетиленистых соединений сырья, ректификации продуктов после стадии деметанизации с получением этилена и продуктов ректификации с последующим последовательным выделением из продуктов ректификации этапа и пропилена. Предпочтительно процесс ректификации проводят при 52-60 С.

Отличительными признаками способа являются проведение процесса выделения целевых продуктов путем деметанизации предварительно очищенного от ацэтиленистых продуктов сырья, ректификации продуктов после стадии деметанизации, последуюшее последовательное выделение иэ продуктов ректификации этапа и пропилена, а также проведение процесса ректификации в вышеописанных условиях.

Выделение этилена проводится при температуре достаточно низкой, чтобы полностью исключить побочную реакцию полимериэации этилена. Полностью исключаются операции выделения этан-этиле-653243

Деметанизатор

Таблица 1

4,2 423

Н 235

4,2

34,59 291 1,15, 8098 45,0 56

1,25 126

С Н 8163 а 4.

1,25

2332 13,2

С Н 2382 а 6

10,02 нбвой фракции. Соответственно исключается промежуточный нагрев между деметанизатором и этиленотгонной колонной и распределение холода производится более рационально. Все это значительно снижает В капитальные и энергетические затраты.

При этом получают продуктовые этилен и пропилеи высокой чистоты: кубовый продукт деметанизатора содержит метана не более 0,00003,6 об.%, кубовый про- 10 дукт этаноотгонной колонны содержит этапа не более 0 0001 об.%.

На чертеже представлена принципиальная схема, поясняющая предлагаемый способ. t5

Исходная углеводородная газовая смесь Т после гидрирования ацетнленистых соединений и компрессии направляют в деметанизатор 1.

С верха деметанизатора отводят ме- 20 тановодородную фракцию tI . Кубовый продукт деметанизатора цг дросселируют с давления 34-37 до 18-21 ата и направляют в этиленоотгоипую колонну 2. С верха этой колонны отводят этилен вы- - 2Ç сокой чистоты W. В качестве хладагента в дефлегматор 3 подают жидкий пропилен, о испаряющийся при температуре — 37 С, . в кипятильник 4 подают паровой конденсат с 70-90 С. Кубовый продукт V @ этиленоотгонйой колонны 2 дросселируют до давленйя 15-18 ата и направляют в этаиоотгонную колонну 5 оснащенную дефлегматором 6 и кипятильником 7.

Хладагеитом в дефлегматоре 6 является жйдкий пройилен, испаряющийся при темо пературе -18 — 20 С, а теплоносителем в кипятильнике 7 является водяной нар давлением 2,5 — 3 ата.

С верха этаноотгонной колонны 5,отбирают этановую фракцию М, а кубс 0,98 235 4,15

СН 5378 22 59 5378 94 70 вый продукт 4! I дросселируют до давления 12-15 ата и подают в пропиленовую колонну 8, оснащенную дефлегматором 9 и кипятильником 10, Пропиленовая колонна 8 работает под давлением 12-1 5 ата с использованием теплового насоса. С верха колонны

8 отбирают пропилей высокой чистоты

gttf, а кубовый продукт 1К, состоящий из пропан-пропилена и фракции С,, направляют на склад.

Хладагентом в дефлегматоре 9 служит жидкий пропилеи, испаряющийся при 610 С, теплоносителем и кипятильнике

10 — пары продуктового пропилена.

Пример. Выделение этилена и продилена высокой чистоты из пирогаза, очищенного от ацетиленистых соединений и осушенного, осуществляют по описанной технологической схеме.

Характеристика исходного сырья приведена в табл.1 . Технологические условия проведения процесса и материальные ба / лан ы работы колонн приведень1 в табл.

1-4, где М, ц, - минимальное число теоретических тарелок в укрепляющей части колонны;

N t 5, — число теоретических тарелок, необходимое для заданного разделения;

N „ „ — число теоретических тарелок в укрепляющей части колонны;

Н „„д — рабочее флегмовое число, необходимое для заданного разделения;

Я „„„, . — минимальное флегмовое число.

Таким образом, предлагаемый способ выделения этилена и пропилена упрощает технологическую схему, позволяет значительно снизить капитальные затраты, 8 также уменьшить энергозатраты.

4331 94,55 9745 94,55

653243

Продолжение габл. 1) Кубовый про12оС) Пар с верхней гарелки (-74 C) Орошение (-75 С ) Остаточный газ (-74 C) кг/час вес.Ъ кг/час вес.% хг/час весЛ кг/час вес.Ъ

С П 7200 30 42

7200 40,0

256 1,15

70 0,29

256 1 42

70 0,38

23684 100,0 5678 100,0 18006 100,0 4575 100,0 10294

Й п иь е ч а,я". é„„ =0,SION . =щgg q -„.(8 ° ц овщ М и чкгб.мин оаэи * i86р хр,= Ь,(l Я „; "-0,8

100

Этиленоотгонная колонна

Таблица 2

59 0,59 32272 99;91 40311 99,91

2375 23,80 28 0,09 35 0,09

С H

С Н

М 6

С Н

8 6

С Н

С, 8098 45,0 8039 99,91

2382 132 70 009

7200 72,35

256 2,56

7200 40,0

256 1,42

70 0,38

70 0,7

180О6 10Ñ,O 8046 100,0 9960 100,0 32300 100,0 40346 100,0

П римечание: р . 2 7 м п 8 > она,юцн 8 > кр.мин (+ i оещ,="

,„„р= 25,4 ; р =4 е©2

Этаноотгонная колонна Т а б л и ц а 3

Орошение (-16 С) Питание (+40 С) Продукт верха Кубовый нроо о о колонны(-16 С) дукт (+70 C) Компонент

Пар с верхней о тарелки (-16 С) кг/час вес.% кг/час весЛ кг/час вес.% кг/час вес.% кг/час вес Л

С Н

Ф 4

59 0,56 59 2,39

С Н 2375 23,70 2373 96,32 2 0,02 196 2,39 255 2,39

3 6

С Н 7200 72, 30 31 1,29 7169 95,64 9234 96,32 11607 96,32

В 6 е ее

653243

Продолжение табл. 3. рошение Пар с верхней

-16 C) веревке (16е ) с весЛ кс/ IBc. вес.% е ве

256 3,41 . 103 1,29 134 1,29

70 0,93.

256 2,57

70 0,74

9960 100,0 2463 100,0 7497 100,0 9533 100,0 11996 к

При,меч аpие:Й„„„„=2,22;N „,-4$,66 д

М „=В,М; n Ä= aÄgy

100 Г а б л и и а 4

Пгопиленоотгонная колонна

С Н . 2 0,02 . 2 0,028 — — 20,0 0,028 22 0,02

2 8

С Н 7169 95,64 7127 99,916 42 11,5 71270 99,916 78397 99,916

3 6

С H 256 3,41 4,0 0,056

252 69,25 40,0 0,056 . 44 0,056

70 19,25

70 0,93

7497 100е0 7133 100,0 364 100,0 71330 100,0 78463 100,0

П р и м е ч ани,е R "-715 N .=70 65 И -3Q69 -М =4)48 тю ) ока.мин пир.сии =

) GSN,. к

Ф о рм у л а,и з о б р е т е н и я

1. Способ выделения высокочистых этилена и пропилена из газовых смесей, включающий стадии очистки сырья от анетиленисжх соединений, деметанизавии, деэтанизации, выделения целевых про-. дуктов, о т л и ч а ю m и и с я тем, "что, с целью упрощения процесса, сырье после стадии деметаннзации подвергают ректификации с получением этилена и продуктов ректификации с последующим

"последовательным выделением из продук. тов ректификации этапа и пропилена.

45 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ректификашпо проводят при 52-60 С.

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе

56- 1. Туревский E. И. Выбор схемы узла выделения этилена. ЦНИИЭНефтехнм,. М., 1967.

2.РеЬ-осйеписа6 Han6txx4 issue Н и осагЬой Process)nq,"4967,т.46,4 КсПО. и - 3.CÅñåñç О.М,апб Townsend Я %. КИчgene РВАМ Ггас 1опоОоп,"СИет1с@6 Ånцвпеещу Раасаssi rq,4971 т.67,¹2,с,41-45.

653243

Составитель Н, Королева

Редактор H. Лжврагетти Техрел H. Бабурин Корректор О.. Билак, Закае 1221/19 Тираж 512 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектнаи, 4