催化裂化过程的甲烷吸收和去除制造技术

技术编号:9037045 阅读:162 留言:0更新日期:2013-08-15 03:39
一种回收乙烯的方法,该方法包括:从乙烯生产过程和回收过程中的至少一个阶段中回收含有乙烯的流出物,包含有甲烷,乙烯以及氮氧化物;利用至少一种C2+烃类吸收剂,通过萃取蒸馏法分离含乙烯流出物,以得到含有甲烷和氮氧化物的塔顶馏分,和含有乙烯和至少一种C2+烃类吸收剂的塔底馏分;其中所述分离工艺包括控制适宜的萃取蒸馏操作的温度和压强,以避免氮氧化物大量转化为N2O3。温度和压力足以防止任何实质性的转换的氮氧化物N2O3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及从各种石油化工过程中产生的流体中回收乙烯的过程。具体地说,涉及从含有乙烯的流出物中回收乙烯的过程,这种流出物可能是由生产或回收乙烯的过程中产生,含有一种或多种下列物质:二氧化碳、水、氮氧化物。更具体地说,本专利技术涉及在避免N2O3大量形成的情况下,从含有甲烷和氮氧化物的流出物中对乙烯的回收过程。
技术介绍
乙烯是一种极具价值的日用化学品,用于生产在众多商业和消费品中使用的多种化学品和聚合物产品。乙烯是在一系列石油化工过程中产生的,包括甲醇制备烯烃过程(MTO),流化催化裂化过程(FCC),以及热和蒸汽裂化过程。通常这些过程产生的废水中含有烃类混合物,氮气,二氧化碳,氮氧自由基,甲烷,乙烷,以及其他烃类化合物。在生产的乙烯进行出售和使用之前,需要经历一个必要过程,即在一个理想的富含乙烯的流出物中通过与其他组分和杂质的分离来回收乙烯。很多时候,现有的烯烃工厂拥有这种集成分离装置,但在某些情况下,比如当排出气体的流率足够大时,单独的装置也能够被允许。由于有大量的较轻组分如氢气,氮气和甲烷,利用多级原料气压缩机,原料气通常可在约1.17 1.38兆帕(表压)(170—200磅/平方英寸)到约3.45兆帕(表压)(500磅/平方英寸)的压力范围内进行压缩。压缩步骤利用机械制冷和甲烷、原料气脱甲烷化后的较轻成分的膨胀相结合, 对乙烯和原料气中较重成分回收率可以达到90%至99%。然而,原料气压缩机的成本和运营费用都非常高。此外,因为在炼油厂废气中存在微量的氮氧化物,对炼油厂废气进行烯烃回收也存在安全问题。氮氧化物很容易被氧化成二氧化氮。氮氧化物,例如NO和NO2,通常简称为氮氧化物。一氧化二氮和二氧化氮的混合物在温度低于_21°C时可以形成三氧化二氮(N2O3)。N2O3和较重的二烯化合物(C4+)可以在较低的温度下反应生成硝化树脂,这种硝化树脂很不稳定,在加热或机械碰撞下可能会发生爆炸。在低压下从流体床催化裂化装置(FCC)的废气中回收烯烃,作为一个典型的方法被公开在美国专利第5502971号,其在此引入其全部内容。美国专利第5502971号中描述了一种于低压低温下从炼油厂废气中回收C2和较重烃类的技术,这种技术通过释放高压压缩的原料气,在硝化树脂形成温度以上实现对C2和较重烃类的回收。美国专利7166757号和4499327号中所描述的从工厂废液中分离和回收乙烯的一种方法,涉及低温下的闪蒸和蒸馏过程。如其中所述,以乙烯回收和分离技术占主导地位的行业的研究现状,涉及可能在低于_90°C的情况下的乙烯和甲烷的低温沸点分离。由于专用的冶金容器和制冷设备的建设成本和运营费用,包括能源密集型的制冷列车的压缩和冷却,深冷分离技术的造价非常昂贵。如上述讨论,在炼油厂废气和废水处理的过程中,深冷温度的使用可能会导致工作条件不稳定并且存在潜在的危险。例如,炼油厂废气中的NOx可能反应形成N203。另外,已经发现,随着温度的降低N2O3的产率显着增加,从而使深度冷冻过程特别容易受到影响。N2O3是一种高度抗氧化的化合物,该化合物与多不饱和化合物,如丁二烯接触时,可以生成高度不稳定的,具有高的反应活性的树脂。即使在低温下、浓度只有PPb级,这样的不稳定的树脂也可以发生积聚,从而导致危险的失控反应,甚至引发爆炸。因此,对于从炼油厂废气中分离的甲烷从而回收乙烯和其他有价值的产品,需要一种改进的方法来降低成本和运营费用,并提高操作的安全性和稳定性。专利技术概要一方面,本专利技术涉及有关乙烯的回收方法,该方法包括:在乙烯生产和回收的某一过程中,对含有甲烷,乙烯,以及氮氧化物废液进行乙烯的回收;通过萃取蒸馏法分离含有乙烯的废液,利用一种烯烃化合物吸附剂来产生包含甲烷和氮氧化物的塔顶馏份以及包含烯烃化合物吸附剂和乙烯的塔底馏分;上面所述萃取蒸馏分离操作需要在合适的温度和压力下,以避免大量的氮氧化物转化为n2o3。本专利技术的其他方面和优势将在以下描述以及附加的权利要求中说明。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例简化的乙烯回收工艺流程图。具体实施例方式本专利技术有关从废·液中回收乙烯的过程,涉及各种石化过程。具体地说,本专利技术涉及从含有乙烯的废液中回收乙烯的过程,这种废液可能是由生产或回收乙烯的过程中产生,含有一种或多种下列物质:二氧化碳、水、氮氧化物(NOx)。更具体地说,本专利技术涉及在避免大量的氮氧化物转化成N2O3的情况下,从含有甲烷和氮氧化物的流体中对乙烯的回收过程。本专利技术中的“大量转化”是指N2O3的形成或积聚在某些实施例中大于IOppb的水平,某些实施例中大于5ppb,在另外一些实施例中大于lppb。相反,“防止大量转换”或类似术语是指避免N2O3的形成或积聚在某些实施例中到达大于IOppb的水平,避免在某些实施例中到达大于5ppb的水平,以及在另外一些实施例中大于Ippb的水平。本专利技术实施例中用到的包含有、甲烷、氮氧化物的流体在很多石油化工过程中都可能会产生,并且可能包括流化催化裂化系统和热裂解系统产生的废水或废气;热或蒸汽裂解系统,甲醇制备烯烃的过程,焦化过程,减粘裂化过程中,或这些过程的组合。例如,如果没有在蒸汽回收装置进行废气压缩和蒸馏分离,从流化催化裂化装置产生的稀薄乙烯可能含有大量的氢或甲烷。如上所述的各种乙烯生产和回收过程都可能会产生包括一种或多种烯烃化合物的流体。在一个实施例中,流体中包含_」C2—C30的烯烃或二烯烃。在一些实施例中,在含有乙烯的流出物中存在的烯烃可以包含一种或多种C2 C8的烯烃。在其他实施例中,在含有乙烯的流出物中存在的烯烃可以包含一种或多种C2 C6的烯烃。在另外的实施例中,在含有乙烯的流出物中存在的烯烃可以包含一种或多种C2 C4的烯烃,例如,乙烯和丙烯。除此,在另外一些实施例中,在这种含有乙烯的流出物中存在的烯烃主要为乙烯。在一些实施例中,含乙烯流出物中的乙烯浓度至少约为5摩尔百分数。在一些实施例中,含乙烯流出物中的乙烯浓度至少约为10摩尔百分数。在其他一些实施例中,含乙烯流出物中的乙烯浓度至少约为20摩尔百分数。在另外一些实施例中,含乙烯流出物中的乙烯浓度至少约为30摩尔百分数。在一些实施例中,含乙烯流出物中的甲烷浓度可能小于90摩尔百分数。在其他一些实施例中,含乙烯流出物中的甲烷浓度可能小于80摩尔百分数。在另外一些实施例中,含乙烯流出物中的甲烷浓 度可能小于70摩尔百分数。在另外一些实施例中,含乙烯流出物中的甲烷浓度可能小于50,40,30,20或10摩尔百分数。除此,在另外的实施例中,含乙烯流出物中的甲烷浓度可能小于2摩尔百分数。为了回收的乙烯具有足够的纯度,将反应器的废水和废气可能需要经过一个或多个分离阶段。例如,要求从各种反应物和产物中分离出乙烯,包括但不限于,醚类,醇类,二氧化碳,水,甲烷,氮氧化物,以及其它反应物,反应产物,副产物和填充剂。反应器的废水和废气中的大多数烃类产物,副产物,填充剂和杂质可以通过在非低温的温度下分馏与乙烯分离开。例如,丙烷馏除器可以用来分离C3和较重的成分,乙烷馏除塔可用来从乙烯和较轻成分中分离出乙烷和较重的成分。在一些实施例中,这种非深冷分离的温度可能约高于_90°C。在其他一些实施例中,温度可能约高于_60°C。在另外的实施例中,温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯蒂芬·J·斯坦利斯蒂芬·德哈恩彼得·丹尼尔·小库茨马
申请(专利权)人:鲁姆斯科技公司
类型:
国别省市:

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