專利名稱：從碳氫化合物原料生產(chǎn)乙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從碳氫化合物原料生產(chǎn)乙烯的方法，其中碳氫化合物原料經(jīng)裂解產(chǎn)生原料氣，原料氣再經(jīng)水洗急冷、原料氣壓縮和原料氣干燥和預冷后送到分離部分去，在此分離部分中已預冷的原料氣經(jīng)C2/C3分離為一股C2-流和一股C3+流，所述C2-流送去C2加氫，而C3+流由C3/C4分離器分離為一股C3流和一股C4+流。
Cn(n＝2、3、4或5)是碳原子數(shù)為n的碳氫化合物，Cn-是碳原子數(shù)為n或小于n的碳氫化合物，Cn+是碳原子數(shù)為n或大于n的碳氫化合物。
迄今為止，起動乙烯裝置所需的最小原料氣量是由碳氫化合物原料的裂解產(chǎn)生的。如果此最小量未達到約為裝置負荷的60％，那么此原料氣和起動后從原料氣壓縮器直到裝置中分離部分冷卻流程之間存留的剩余原料氣要送火炬燒掉，直到這些氣量達到能用作裂解器加熱氣用的最低量為止。為了降低起動費用，要努力縮短從起動開始直到制出合格產(chǎn)品為止所需的時間。為此設(shè)計了各種循環(huán)管線并降低起動時的裝置負荷。這樣完全限止住了火炬燃燒。
本發(fā)明的目的是提供一種對環(huán)境無害的生產(chǎn)乙烯的方法。
按本發(fā)明的目的是由一個具有權(quán)利要求1的特征的方法來解決的。本發(fā)明的實施方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。本發(fā)明的特征是在流程起動時適時地向原料氣壓縮器補進外加的乙烯和/或外加的C3，此外還將由C3/C4分離器來的C3流和C2加氫器來的一股流匯合作為第一循環(huán)流返送到原料氣壓縮器之前。
這些外加氣(有時還是較高級的碳氫化合物)的輸入加上第一循環(huán)流可能使分離部分提前起動，這樣原料氣逐步混合而無火炬燃燒。
可以用石腦油、其他石油、石油組分或石油組分的任何混合物作為碳氫化合物原料。
起動時輸入的外加C3可以是丙烷、丙烯或者兩者的混合物。
C4+流輸向C4/C5分離器是有利的，其中生成C4產(chǎn)品和C5+流，在起動時，此股C5+流和粗汽油一起混入到碳氫化合物原料中去，此粗汽油是在原料壓縮器中生成并經(jīng)過汽油穩(wěn)定器的粗汽油。
在流程起動的第一階段，外加乙烯優(yōu)選以氣態(tài)的形式導入原料氣壓縮器中，并用外加乙烯充滿主流程管線，即從原料壓縮器低壓側(cè)的急冷器直到原料壓縮器高壓側(cè)的原料氣干燥、預冷、C2/C3分離、C2加氫和C1/C2深冷及分離，然后起動壓縮器，并將壓縮器壓力調(diào)到20和30巴之間。
在起動的第二階段，急冷和C1/C2深冷和分離器優(yōu)選從主流程管線中分割出去，第一循環(huán)流中由C2加氫器來的流返送到原料壓縮器之前，氣態(tài)的外加C3送到原料壓縮器，將冷卻劑加到原料氣預冷和干燥器中并運行，外加C3和部分C2被冷凝液化并送到C2/C3分離器，在該分離器中無C2和C3液進入C3/C4分離器，在此分離器中蒸發(fā)得到C3產(chǎn)品流，此流匯合由C2加氫器來的一股流作為第一循環(huán)流返回送到原料壓縮器之前。
在起動的第三階段，優(yōu)選將碳氫化合物原料加到裂解器的第一個爐中，將生成的原料氣接到主流程管線去。這樣C2/C3分離器中的C2-送入C2加氫器，加氫后的一部分氣體被分出去作為加熱氣，此外C3/C4分離器出來的、不合格的C3產(chǎn)品被中間存儲。還生成液態(tài)C4+流，它們?nèi)员凰偷紺4/C5分離器，在該分離器中得到C4產(chǎn)品和液態(tài)C5+產(chǎn)品，該C5+流匯合一股在壓縮器生成并經(jīng)過穩(wěn)定的汽油餾份，一起通過第二循環(huán)流管線送向碳氫化合物原料，以提高裂解器的投料直到C2加氫建立起穩(wěn)定的運行。
在起動的第四階段，一旦C2加氫器的出口流合格，就將C2-流接到加了乙烯冷卻劑的深冷器中。深冷的冷凝液送到C1/C2分離器，其氣相產(chǎn)品作為裂解器加熱氣使用，其液相產(chǎn)品只要不再含甲烷，就接到已進入冷卻運行的C2分離器中去，在此生產(chǎn)合格的乙烯產(chǎn)品。
隨著深冷和C1/C2分離器溫度的下降，深冷和C1/C2分離器的氫氣流純度的提高，開啟甲烷化、C3加氫、C3汽提和C3分離，從而得到丙烯產(chǎn)品。此外，開啟汽油加氫和分餾，得到合格的汽油產(chǎn)品。這樣相應地能減少第二循環(huán)流中輸向碳氫化合物原料的汽油，并最后將其關(guān)閉。
以下根據(jù)實施例及兩頁附圖對本發(fā)明作詳細說明。


圖1展示了按本發(fā)明生產(chǎn)乙烯的方法。
圖2展示了圖1的本發(fā)明方法的分步起動。
圖1是按本發(fā)明方法生產(chǎn)乙烯的簡單方框圖。石腦油加料1在裂解器2中進行裂解，所產(chǎn)生的原料3經(jīng)過具有水洗的急冷器4、原料氣壓縮器5、原料氣干燥和預冷卻器6，并在C2/C3分離器7中分離為C2-流8和C3+流9。C3+流9在C3/C4分離器10中分離為C3流11和C4+流12，C4+流12在C4/C5分離器13中分離為C4產(chǎn)品14和C5+流15。C5+流15作為第一汽油流與在原料壓縮器5中生成的并經(jīng)汽油穩(wěn)定器17的第二汽油流16相匯合后成為流18進入加氫器19，然后送入汽油分餾器20，在20中得到汽油產(chǎn)品21。由C3/C4分離器10來的C3流11，經(jīng)過C3加氫器22、C3汽提器23和C3分離器24得到丙烯產(chǎn)品25。為得到乙烯，由C2/C3分離器7中來的C2-流8經(jīng)C2加氫器26、深冷和C1/C2分離器27、C2分離器28、乙烯循環(huán)泵(Ethylen Kreislauf)29得到乙烯產(chǎn)品30。不作為產(chǎn)品的，如在C2分離器28、C3分離器24和汽油分餾柱20中生成的工藝流匯合在一起(31)，投入裂解器2用來加熱裂解爐。由C1/C2分離的來自深冷器27的氫流32經(jīng)甲烷化33送到C3加氫器22和汽油加氫器19中使用，其他的深冷不凝氣34送入加熱氣系統(tǒng)35。
按本發(fā)明方法起動流程，需有一股外來的乙烯供料36、一股外來的丙烯加料37和一股由C2加氫器26來的流38及由C3/C4分離器10來的流39匯合起來的，在原料氣壓縮器5之前形成的第一循環(huán)流，以及由C4/C5分離器13來的流42匯合由汽油穩(wěn)定器來的流43形成的第二循環(huán)流。
輔助系統(tǒng)有流程蒸氣系統(tǒng)44、過程蒸氣系統(tǒng)45和制冷用的丙烯循環(huán)46。
圖1闡述的按本發(fā)明流程的實施例可以用更加圖解化的圖2展示出相互連接的起動次序，更詳細地說明不需燃火炬的分步起動方法。圖2中有陰影線的方框處于操作壓力下，有方格線的方框表明正在運行中。
起動的前提是供應高壓蒸氣，比如由需要一定量的高壓蒸氣的動力網(wǎng)(Werknetz)以及裂解的廢熱沒有或尚未準備好供給。如現(xiàn)有技術(shù)的流程中已經(jīng)運行的冷凍循環(huán)(丙烯循環(huán)46、帶有C2分離器28的乙烯循環(huán))急冷油循環(huán)和急冷水循環(huán)和水洗器4以及過程蒸氣系統(tǒng)(圖1中的45)。裂解器2中有些裂解爐用過程蒸氣加熱到待用溫度。起動的各階段如下第一起動階段(圖2.1)-由裝置外供應氣態(tài)外加乙烯36到原料氣壓縮器5，并對原料氣前管路4、5包括急冷水洗器4直到冷卻器6的入口充壓到約1.5巴以上。-在不斷供應外加乙烯36的情況下起動原料氣壓縮器5，并將壓縮器壓力調(diào)到約26巴。-對原料氣管路的加壓側(cè)6、7、26、27直到C1/C2分離器27的深冷器用乙烯充壓到26巴。-如果裝置外的外加乙烯36的壓力足夠用，那末原料氣充壓這一步也可以在起動壓縮器前實施。第二起動階段(圖2.2)-切斷C1/C2分離器27的深冷，調(diào)節(jié)由C2加氫器26來的流38使其經(jīng)過循環(huán)線40返回原料氣壓縮器5的低壓側(cè)。循環(huán)量依據(jù)C2加氫器26所要求的最小量來確定。-下一步是調(diào)節(jié)經(jīng)循環(huán)線40到原料壓縮器5入口的流39，并起動冷卻器6。為此向原料氣壓縮器5供應外加的氣態(tài)丙烯37，緊接著把冷卻劑加到冷卻器6中的各個冷凝器中。丙烯和部分乙烯冷凝并送到C2/C3分離器7。-起動C2/C3分離器7，并調(diào)節(jié)分離柱，使柱頂無C3，柱底無C2。-液態(tài)C3送入C3/C4分離器10，在該分離器中蒸發(fā)成氣態(tài)的流39經(jīng)循環(huán)線40返回原料氣壓縮器5。因此，深冷和C1/C2分離器27之前的分離部分6、7、10都處于循環(huán)運行中，并已準備接納裂解器2之爐中出來的原料氣3。第三起動階段(圖2.3)-向裂解器2的第一個爐供石腦油。-裂解氣(與圖1中裂解器2的原料氣3相對應)流經(jīng)共有水洗器的急冷器4和壓縮器5，在冷卻器6中分離相應的餾份。C2/C3分離柱7的柱頂氣沒有C3并送入C2加氫器26。-C2-的產(chǎn)品部分經(jīng)C2加氫器26后由管線34送向加熱氣系統(tǒng)(圖1中的35)。-C2/C3分離器7的柱底產(chǎn)品，經(jīng)C3/C4柱(C3/C4分離器10)分離后，C3以流39經(jīng)循環(huán)管線40部分送回原料氣壓縮器5。C3產(chǎn)品部分(圖1中的11)作為不合格丙烯產(chǎn)品25，送入未顯示出的C3罐暫存。C4+餾份(圖1中的C4+流12)被送回C4/C5分離器13。-C4/C5分離柱13的柱底產(chǎn)品與穩(wěn)定器17中出來的石油餾份作為該42和43與裂解器2中的石腦油加料1混合。C4作為產(chǎn)品釋出。-裂解器2的投料要增加到保證C2加氫器26能實現(xiàn)穩(wěn)定運行。第四起動階段(圖2.4)-一旦C2加氫器26出口流合格，此流作為C2-流被轉(zhuǎn)接到深冷器和C1/C2分離器27中，并把乙烯冷卻劑加到深冷器中的冷凝器。-深冷器的冷凝液送到C1/C2分離器27。在此未冷凝的氣體34經(jīng)管線34送至加熱氣系統(tǒng)(圖1中的35)以替代輸入的加熱氣。一旦C1/C2分離器27的柱底產(chǎn)品合格，就即被轉(zhuǎn)接到C2分離器28。因為C2分離器28和乙烯循環(huán)泵(圖1中的29)已經(jīng)在工作，所以生成合格的乙烯產(chǎn)品30。最后的起動階段(圖2.5)-隨著深冷器和C1/C2分離器27溫度的下降，甲烷和氫的產(chǎn)品純度不斷提高。-一旦氫氣合格可供使用，就起動甲烷化(圖1的33)起動帶有加氫器22和19的C3和汽油管線(圖1中的22、23、24和19、20)。-一旦C3+產(chǎn)品14、21、25(C4、汽油和丙烯)的產(chǎn)品合格，以管線42和43將汽油餾份返回到裂解器2的量就可以調(diào)節(jié)并提高裝置負荷。
在監(jiān)督起動階段各步的運行后，按本發(fā)明方法可實現(xiàn)設(shè)備的全起動而無任何火炬氣排放。
權(quán)利要求
1.從碳氫化合物原料生產(chǎn)乙烯的方法，其中碳氫化合物經(jīng)裂解產(chǎn)生原料氣，此原料氣經(jīng)水洗急冷、原料氣壓縮和原料氣干燥和預冷送入分離部分，在該分離部分中已預先冷卻的原料氣通過C2/C3分離器分離為C2-流和C3+流，所述C2-流加氫，C3+流經(jīng)C3/C4分離器分為C3流和C4+流，所述方法的特征是在此流程起動時適時地把外加乙烯和/或外加C3送進原料氣壓縮器，此外C2加氫流和C3/C4分離器中的C3流匯合起來作為第一循環(huán)氣送回原料氣壓縮器的前方。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，外加C3含有丙烷、丙烯或二者的混合物。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，C4+流送到C4/C5分離器中去，在該分離器中生成C4產(chǎn)品，此外C5+流在起動時適時地與在原料氣壓縮器內(nèi)生成、并經(jīng)汽油穩(wěn)定器穩(wěn)定的原料汽油相互匯合，再一起與碳氫化合物混合在一起。
4.按權(quán)利要求1到3之一的方法，其特征在于，在流程起動第一階段中，外加乙烯以氣態(tài)送入原料氣壓縮器，用此外加乙烯充滿主流程線路，即從原料氣壓縮器的低壓側(cè)的急冷器直到原料氣壓縮器高壓側(cè)的原料氣干燥預冷器、C2/C3分離器、C2加氫器和C1/C2冷卻和分離器，然后起動壓縮器，并將壓縮器壓力調(diào)節(jié)到20和30巴。
5.按權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，在起動的第二階段中將急冷器和C1/C2深冷和分離器從主流程線路中分割出去，第一循環(huán)流中的由C2加氫器來的流被送回到原料氣壓縮器之前，外加的C3以氣態(tài)送到原料氣壓縮器，把冷卻劑加入原料氣冷卻和干燥器中并進行冷卻，冷凝外加C3和部分C2并以液相送到C3/C4分離器，在該分離器中蒸發(fā)為C3產(chǎn)品流并和所述第一循環(huán)流中的C2加氫流一起送回到原料氣壓縮器之前。
6.按權(quán)利要求1到5之一的方法，其特征在于，在起動的第三階段中，把碳氫化合物原料加到第一裂解爐中，生成的原料氣接到主流程線路中去，這樣C2/C3分離器中的C2-流被送到C2加氫器，一部分加氫氣分支出來作為加熱氣，此外由C3/C4分離器來的不合格的C3產(chǎn)品被中間存儲起來，而生成的液相C4+流被送到C4/C5分離器，在此分離器中得到C4產(chǎn)品并生成液相C5+產(chǎn)品，它們與壓縮器中生成的、并經(jīng)過穩(wěn)定后的汽油餾份通過第二循環(huán)流送到碳氫化合物原料中，這樣提高了裂解的投料直到C2加氫器進入穩(wěn)定運行。
7.按權(quán)利要求1到6之一的方法，其特征在于，在起動的第四階段中，一旦C2加氫器出口流合格，就把C2-流轉(zhuǎn)接到已加了乙烯冷卻劑的深冷器中去，而深冷器中的冷凝液引入到C1/C2分離器中，其氣相產(chǎn)品全部作為裂解加熱氣使用，其液相產(chǎn)品在去除甲烷后，就接到在此期間已冷卻的C2分離器中去，在該分離器中形成合格的乙烯產(chǎn)品。
8.按權(quán)利要求1到7之一的方法，其特征在于，在起動的最后階段中，隨著深冷器和C1/C2分離器溫度的下降，隨深冷器和C1/C2分離器中氫氣流純度的提高，開動起甲烷化、C3加氫、C3汽提、和C3分離器，并得到丙烯產(chǎn)品，此外開動起汽油加氫和汽油分餾器得到合格的汽油產(chǎn)品，因而相應地減少第二循環(huán)流中回輸?shù)教細浠衔镌系钠筒⒆詈蠼刂勾瞬糠制汀?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及從碳氫化合物原料生產(chǎn)乙烯的方法,其中碳氫化合物原料經(jīng)過裂解產(chǎn)生原料氣,該原料氣經(jīng)過洗滌水急冷、原料氣壓縮和原料氣干燥和預冷卻后送入分離部分。在該分離部分中預冷過的原料氣經(jīng)C
文檔編號C10G9/00GK1196346SQ9810119
公開日1998年10月21日 申請日期1998年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月17日
發(fā)明者約翰－彼得·維默爾 申請人:林德股份公司