专利名称：从粗煤气混合物中吸收乙炔的方法和吸收塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在多层塔板组成的吸收塔中用吸收剂进行洗涤的手段从主要包含有两碳原子碳氢化合物的粗煤气混合物中除去乙炔的方法，该方法将粗煤气混合物送入吸收塔的下部区域，再生过的吸收剂从吸收塔的上部区域供给，已吸收过的吸收剂从吸收塔的塔釜排出并送去再生，需要时也可以将回流冷凝液分离和送回到吸收塔之后在吸收塔的顶部得到不含乙炔的产品煤气流，一种尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流在粗煤气混合物的供入位置和吸收剂的供入位置之间送入到此吸收塔中。
在热解碳氢化合物制取乙烯时，伴随产生了主要由两碳原子碳氢化合物(乙烯、乙炔有时也可以出现乙烷)组成的粗煤气混合物。除了两碳原子碳氢化合物外，粗煤气混合物还可以包含有三碳原子碳氢化合物和/或甲烷。通常采用选择性吸附乙炔的吸收剂进行洗涤，从粗煤气混合物中除去乙炔。欧洲专利说明书EP-PS0158280披露了一种向吸收塔附加提供一种尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流的方法。然而，按该文献披露的方法，引入不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流总是会在吸收塔中形成泡沫(堵塞)。吸收剂起泡会导致运行中断或者在产品煤气中出现乙炔。通常形成泡沫的主要原因是由于蒸汽相中还附加有液相富碳氢化合物或贫碳氢化合物。当存在的碳氢化合物超过了吸收剂的饱和限度时，就形成这两种液相。但是，在远低于饱和限度时吸收塔中也可能形成泡沫，这主要出现在工况不稳定的情况中。
本发明的目的是要用一种简单的方法来阻止泡沫的形成。
本发明的目的是这样实现的将尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流弥散到被拦截的吸收剂中。
已经证明，在以这样的方式将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流引入到拦截在一层塔板上的吸收剂时，两碳原子碳氢化合物液流与吸收剂相混合，但没有起泡。
采用本发明的引入方式以及由此而产生的吸收剂与两碳原子碳氢化合物流的混合出人意料地会阻止吸收剂起泡，即使该吸收剂已吸附到比较接近饱和限度。所有对乙炔具有选择性溶解能力的吸收剂，例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基甲酰胺(DMF)都适用于本发明的方法。
若将吸收剂拦截在一个混合区，该混合区位于吸收塔的一层塔板上，吸收剂从其上面一层塔板送到该层塔板，且两碳原子碳氢化合物液流提供到该层塔板上时，本发明的方法显示出特殊的优越性。两碳原子碳氢化合物液流与拦截在该混合区的吸收剂在那里混合得特别好。
在本发明的另一方案中，吸收剂通过一个插入管从上一层塔板送到混合区。
如果将两碳原子碳氢化合物液流在吸收剂供入口的下方送到混合区，则能得到特别有利的混合。
在本发明的又一方案中，两碳原子碳氢化合物液流的导入温度低于与该液流相混合的吸收剂的温度。在这种情况下，两碳原子碳氢化合物液流使吸收剂继续过冷。因而进一步提高了溶解乙炔的能力。
两碳原子碳氢化合物液流在吸收塔下部三分之二区域，尤其是在下半部送入是有利的。在本发明的进一步改进的方案中，在多层塔板处供给尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流。由此，可以在吸收塔中实现温度调节。通过本发明送入多个不同温度的两碳原子碳氢化合物液流可以在吸收塔中调节到所希望的温度分布。
在混合区内充填填料会产生附加的优点。由此，改善了两碳原子碳氢化合物液流和吸收剂的混合，而且使气液接触更为有效。
此外，本发明还涉及一种实现本发明方法的吸收塔，该吸收塔有多层塔板、一个粗煤气混合物的导入口、一个再生过的吸收剂的导入口、一个尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流的导入口、一个不含乙炔的产品煤气流的排出口以及一个已吸附过的吸收剂的排出口。
按照本发明，在一层塔板上设置了一个上方开口的混合容器，一个插入管伸入到该混合容器内，吸收剂经该插入管从上一层塔板流到此混合容器，在那里还设置了一个将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流送入吸收塔、并与混合容器相通的导入管。
将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流送入到混合容器中的导入管分叉成多管段是有优越性的，由此，可在混合容器中完成均匀的混合。
特别有利的是，将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入到混合容器的导入管和/或进一步送入的管段上具有流出孔，以及/或者该导入管或管段用开有流出孔的管端头封住。通过这些流出孔可以实现将两碳原子碳氢化合物流弥散到吸收剂中。
不含乙炔的、两碳原子碳氢化合物流可以在吸收塔的多层塔板处送入。在这种情况下，按照本发明，多层塔板上各有一个将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入相应混合容器的导入管。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
图1为本发明吸收塔的剖面图。
图1示意地描述本发明吸收塔的一个剖面。图1中第Ⅰ部分给出带有本发明不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流导入管的吸收塔的剖面。在此剖面中，塔板A、B、C、D和E(例如泡罩塔板或筛网塔板)各自在吸收塔中带有一个错位偏置的降液管。吸收剂经过降液管从一层塔板流到在其下方的另一层塔板，与向上流动的煤气形成逆流。在吸收塔中吸收剂的流动方向如箭头所示。
塔板B的降液管与插入管1相通。插入管1伸入到位于塔板C处的混合容器2中。不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流的导入管3在混合容器2中与被管端头5封住的横管4相交。吸收剂经插入管1及位于插入管下端的横管6流入混合容器2。不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流经导入管3和横管4并从横管4和管端头5上的流出孔7进入混合容器2。该两碳原子碳氢化合物液流汽化，且与拦截在混合区(即混合容器2)中的吸收剂相混合。混合容器2的设计是在考虑了汽化的两碳原子碳氢化合物流的喷射时间情况下进行的。由于两碳原子碳氢化合物流比较冷，附带还可使吸收剂在混合容器2中过冷。接着，吸收剂经塔板C沿着所示箭头到达塔板D、E和其他塔板。
为清楚起见，插入管1连同其横管6以及两碳原子碳氢化合物流的导入管3和其横管4、管端头5在图1第Ⅱ部分以x-x截面的方式示出。
在试验中，采用二甲基甲酰胺(DMF)作为吸收剂。在吸收塔中10巴左右的压力下，二甲基甲酰胺的饱和度可以直到10-40%还不起泡，这取决于吸收塔各塔板处乙烯/乙烷的比例;在30巴压力时，二甲基甲酰胺的饱和度直到15-42%不发生起泡。
吸收塔的塔板总数为20至50层塔板之间，在这种情况下，例如在一个有42层塔板的吸收塔中，不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流可以在第五层、第十层、第十五层和第二十层处送入。塔板的层数从吸收塔的塔釜往上数。
本发明可以相应地用来吸收碳氢化合物流中的各种乙炔，例如从三碳原子碳氢化合物流中除去甲基乙炔。
权利要求
1.一种在多层塔板组成的吸收塔中用吸收剂进行洗涤的手段从主要包含有两碳原子碳氢化合物的粗煤气混合物中除去乙炔的方法，该方法将粗煤气混合物在吸收塔的下部区域通入，再生过的吸收剂在吸收塔的上部区域提供，已吸收过的吸收剂从吸收塔的塔釜排出并送去再生，需要时可以将回流冷凝液分离和送回到吸收塔之后在吸收塔顶部得到不含乙烯的产品煤气流，将一种尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流在粗煤气混合物的供入口和吸收剂的供入口之间送到吸收塔中，其特征在于将尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流弥散到被拦截住的吸收剂中。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于将吸收剂拦截在一个混合区内，该混合区位于吸收塔的一层塔板上，吸收剂从其上面一层塔板流到该层塔板，两碳原子碳氢化合物液流从吸收塔外部送到该层塔板。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于吸收剂通过插入管送到该混合区。
4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于两碳原子碳氢化合物流从吸收剂供入口的下方送到混合区。
5.按照权利要求1至4中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于两碳原子碳氢化合物液流的导入温度低于与该液流相混合的吸收剂的温度。
6.按照权利要求1至5中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于两碳原子碳氢化合物液流在吸收塔下部三分之二的区域送入，最好是在吸收塔的下半部分送入。
7.按照权利要求1至6中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于将尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物液流在吸收塔的多层塔板处供给。
8.按照权利要求2至7中任何一个权利要求所述的方法，其特征在于该混合区中充填有填料。
9.实现权利要求1所述方法的吸收塔，它有多层塔板、一个粗煤气混合物的导入口、一个已再生的吸收剂的导入口、一个尽可能不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流的导入口、一个不含乙炔的产品煤气流排出口以及一个已吸收过的吸收剂的排出口，其特征在于在一层塔板(C)上设置了一个上方开口的混合容器(2)，一个插入管(1)伸入到该混合容器(2)内，吸收剂经该插入管(1)从上一层塔板(B)流到此混合容器(2)，在那里还设置了一个将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入吸收塔、并与混合容器(2)相通的导入管(3)。
10.按照权利要求9所述的吸收塔，其特征在于将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入到混合容器(2)中的导入管(3)分叉成多个管段(4)。
11.按照权利要求9或10所述的吸收塔，其特征在于将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入到混合容器(2)的导入管(3)和/或进一步送入的管段(4)上具有流出孔(7)，以及/或者上述导入管(3)或管段(4)用开有流出孔(7)的管端头(5)封住。
12.按照权利要求9至11中任何一个权利要求，实现权利要求7所述方法的吸收塔，其特征在于该吸收塔具有多层各带有一个将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流送入相应混合容器(2)的导入管(3)的塔板。
全文摘要
本发明涉及一种用吸收剂进行洗涤的手段从主要包含有两碳原子碳氢化合物的粗煤气混合物中吸收乙炔的方法和吸收塔。按照本发明，将不含乙炔的两碳原子碳氢化合物流在粗煤气混合物的导入口和吸收剂的导入口之间弥散到被拦截住的吸收剂中，通过本发明，利用了附加提供不含乙炔的两碳原子碳氢化合物而不会在吸收塔中形成泡沫。已经证明将两碳原子碳氢化合物流送入位于一层塔板处的混合容器是特别有利的。
文档编号B01D53/18GK1069756SQ9210953
公开日1993年3月10日 申请日期1992年8月20日 优先权日1991年8月23日
发明者彼得哈恩 申请人:林德股份公司