[发明专利]C2-料流的处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种处理C₂-料流的方法及装置，该料流除了作为主要组分的乙烯C₂H₄之外还含有15-30%的乙烷（C₂H₆）、1-3%的乙炔（C₂H₂）和微量的丙烷/丙烯，借助在4至35巴的压力下进行的精馏，得到一种由乙烯和乙炔组成的塔顶馏份及一种由乙烷和丙烷/丙烯组成的塔底馏份。

乙炔和乙烯都是工业有机化学的重要原料，因此人们力图制备尽可能纯的这些物料。

借助低温过程可从其中提取纯乙烯的气体混合物，是在高温下加入水蒸汽，使石油或天然气馏份热裂而制得的。例如，石脑油馏份的裂解使乙烯形成率比C₃/C₄链烯烃高。在这样得到的C₂-馏份中，C₂H₂的含量上升至C₂H₄的1-3%（重量）。

接着使该混合气体在一台或多台换热器中冷却，从而有一部分-主要是较高级烃-液化，在后接的分离器中予以分离。剩下的混合气体被逐级压缩至4至35巴之间的压力，从而各组分的冷凝从低温移向不太低的温度，并藉精馏分成乙烯塔顶馏份和乙烷塔底馏份。

至今常见的是，在C₂-馏份分馏之前用N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基甲酰胺（DMF）洗去乙炔，使C₂-馏份约含68-84%C₂H₄、14-30%C₂H₆和2%C₂H₂。乙炔溶于溶剂中并可以99.5%的纯度获得。

C₂H₂的这种分离技术已在“工业有机化学”，第3版，1988，化学出版社，K.Weissermel，H.J.Arpe，第104-105页中予以记述。

这种已知方法的明显缺点是，乙烷及丙烷/丙烯存在于C₂-馏份中，它们也附带地溶于洗涤溶剂中。因此还必须对这些组分另行汽提或脱气并使之回流。这就意味着要提高投资费用并增加生产成本。

因而，本发明的任务在于，提出一种本说明书开头所述类型的方法，由 其可以简单而经济地制备高纯度的乙炔及乙烯。

该任务藉下述措施得以完成：使由乙烯和乙炔组成的塔顶馏份随后用一种有机溶剂洗涤以分离乙炔，该溶剂在吸收乙炔及部分共同溶入的乙烯后，释放出溶解的气体，得以再生，并回输至洗涤段，再生时释放出的乙烯则混入C₂-料流。

此时，最突出优点是再生分两步进行，其中首先借助于一座汽提-吸收塔释放出共同溶入的乙烯，由塔顶将其抽出并回输入C₂-料流，紧跟着通过汽提来脱除溶剂中仍载有的乙炔，并将溶剂回输至洗涤塔。

用这种方式非常明显地减少了回输到压缩机的气体量，因为所回输的仅仅是纯C₂H₄，而不是含有C₃H₆、C₃H₈、C₂H₆和C₂H₄的料流。通过减少流量可节省能量及投资费用，例如，在使用石脑油裂解混合气时至多可节省15%，而在使用乙烷裂解混合气时至多可节省30%。

与已有技术相比的另一个优点在于，回收C₂H₂的生产条件得以改善，这是因为C₂H₂由无C₃的气流中洗出，不再出现丙烯造成的干扰之故。

有机溶剂可以采用所有对C₂H₂（相当于C₂H₄）有选择性溶解能力的溶剂，其中按照本发明，使用二甲基甲酰胺（DMF）、丙酮或者N-甲基吡咯烷酮（NMP）特别便利。