[发明专利]一种利于产品回收的低碳烯烃的分离方法及其设备

权利要求书

1.一种利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：将含氧化合物转化的低碳烯烃物流通过预处理后送入脱丙烷系统，脱丙烷系统塔顶产品冷却后送入脱甲烷塔，脱甲烷塔塔顶只使用丙烯冷剂冷却，塔顶汽相送入变压吸附装置回收乙烯，回收的粗乙烯气体返回至一段压缩机之前，与低碳烯烃反应气物流混合。

2.根据权利要求1所述的利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）含氧化合物转化制取低碳烯烃物流经一段压缩机和二段压缩机压缩、换热、相继脱除含氧化合物及酸性气体和水等预处理后，与来自乙烯精制塔顶回流罐的汽相形成混合物流，经三段压缩机增压、冷却和脱水后进入高压脱丙烷塔；

（2）高压脱丙烷塔塔顶产生的气体混合物，经压缩和冷却后进入脱甲烷塔进料罐，进料罐中汽液两相分别作为进料物流进入脱甲烷塔上部，从脱甲烷塔顶部出来的气体冷却后，液相物流返回脱甲烷塔，汽相物流进入变压吸附装置；

（3）变压吸附装置内的变压吸附剂对乙烯具有良好的选择性，可将混合气中轻质气体甲烷和氢与粗乙烯气体进行分离，经吸附剂选择性吸附并解吸所得的粗乙烯气体返回至一段压缩机与低碳烯烃反应气物流混合，再经一系列处理后进入高压脱丙烷塔；

（4）高压脱丙烷塔塔釜液送至低压脱丙烷塔进一步分离，低压脱丙烷塔塔顶产品返回高压脱丙烷塔，塔底产品用于回收或进一步分离；

（5）脱甲烷塔塔底组分送至脱乙烷塔进行C2与C3的分离；

（6）脱乙烷塔塔顶产生的C2气体混合物进入回流罐冷却后，液相物流返回脱乙烷塔，汽相物流送去加氢或直接送入乙烯精制塔；

（7）乙烯精制塔进行乙烯和乙烷的分离，乙烯精制塔顶部侧线抽出乙烯液相产品，乙烯精制塔塔底产物为乙烷液相产品；

（8）脱乙烷塔塔底为C3液体混合物，送去加氢或直接进入丙烯精制塔；

（9）丙烯精制塔塔顶回流罐的汽相为丙烯汽相产品，丙烯精制塔塔底产物为丙烷液相产品。

3.根据权利要求2所述的利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：所述的进入变压吸附装置的气体通过变压吸附分成两股，其中未被吸附剂吸附的轻质组分主要为氢气、甲烷和氮气，该轻质气体可作为燃料气送至界外；或送至制氢变压吸附装置或膜分离装置进一步提纯得到摩尔含量为99.9%以上的高纯度的氢气；所述被吸附的乙烯通过脱附后一部分作为吹扫气，其余部分返回至一段压缩机前，与低碳烯烃反应气物流混合。

4.根据权利要求3所述的利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：所述的低碳烯烃物流的预处理主要包括经一段压缩机和二段压缩机加压到1.8~3.8 MPa后进行初级脱水、换热、脱除含氧化合物、进入碱洗塔脱除酸性气体，之后进行干燥脱水；所述的预处理后的低碳烯烃物流经三段压缩机增压、冷却和脱水送入高压脱丙烷塔，高压脱丙烷塔塔顶气体进入四段压缩机进一步压缩至2.0~4.0 MPa；所述的四段压缩机出口的烯烃混合物经冷却机冷却后进入脱甲烷塔进料罐。

5.根据权利要求4所述的利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：所述的脱甲烷塔进料罐顶部出来的汽相和底部出来的液相分别作为脱甲烷塔的两股进料；在脱甲烷塔中，塔顶汽相中不仅含有甲烷、氢气、氮和氧，还含有部分C2和少量C3，该气体经脱甲烷塔塔顶冷凝器冷却后进入脱甲烷塔塔顶回流罐，脱甲烷塔回流罐顶部的汽相进入变压吸附装置，而底部的液体则作为脱甲烷塔的回流；脱甲烷塔塔底液相流经再沸器，再沸器顶部气体回流至脱甲烷塔，底部液体则送至脱乙烷塔进行C2和C3的分离。

6.根据权利要求5所述的利于产品回收的低碳烯烃分离方法，其特征在于：所述的脱乙烷塔塔顶汽相经冷却后进入脱乙烷塔塔顶回流罐，脱乙烷塔回流罐的液相回流至脱乙烷塔塔顶，当脱乙烷塔回流罐的汽相中乙炔摩尔含量小于1ppm时直接经过干燥和冷却后送入乙烯精制塔；当其乙炔摩尔含量大于或等于1ppm时进入乙炔加氢反应器进行加氢反应，乙炔加氢反应器产生的含乙烯、乙烷的气体混合物，经冷却和干燥后送入乙烯精制塔；所述的乙烯精制塔塔顶产生的气体混合物经冷却和冷凝后进入乙烯精制塔回流罐；乙烯精制塔回流罐的液相作为回流返回乙烯精制塔塔顶，乙烯精制塔回流罐的汽相为含氢气和甲烷的不凝气返回三段压缩机前，与碱洗和水洗后的低碳烯烃物流混合；乙烯精制塔顶部侧线抽出乙烯液相产品，乙烯精制塔塔底产物为乙烷液相产品，也可将塔釜粗乙烷送入变压吸附装置回收乙烯。