专利名称：从碳氢化合物原料生产乙烯的方法
技术领域：
本发明涉及一种从碳氢化合物原料生产乙烯的方法，其中碳氢化合物原料经裂解产生原料气，原料气再经水洗急冷、原料气压缩和原料气干燥和预冷后送到分离部分去，在此分离部分中已预冷的原料气经C2/C3分离为一股C2-流和一股C3+流，所述C2-流送去C2加氢，而C3+流由C3/C4分离器分离为一股C3流和一股C4+流。
Cn(n＝2、3、4或5)是碳原子数为n的碳氢化合物，Cn-是碳原子数为n或小于n的碳氢化合物，Cn+是碳原子数为n或大于n的碳氢化合物。
迄今为止，起动乙烯装置所需的最小原料气量是由碳氢化合物原料的裂解产生的。如果此最小量未达到约为装置负荷的60％，那么此原料气和起动后从原料气压缩器直到装置中分离部分冷却流程之间存留的剩余原料气要送火炬烧掉，直到这些气量达到能用作裂解器加热气用的最低量为止。为了降低起动费用，要努力缩短从起动开始直到制出合格产品为止所需的时间。为此设计了各种循环管线并降低起动时的装置负荷。这样完全限止住了火炬燃烧。
本发明的目的是提供一种对环境无害的生产乙烯的方法。
按本发明的目的是由一个具有权利要求1的特征的方法来解决的。本发明的实施方案是从属权利要求的内容。本发明的特征是在流程起动时适时地向原料气压缩器补进外加的乙烯和/或外加的C3，此外还将由C3/C4分离器来的C3流和C2加氢器来的一股流汇合作为第一循环流返送到原料气压缩器之前。
这些外加气(有时还是较高级的碳氢化合物)的输入加上第一循环流可能使分离部分提前起动，这样原料气逐步混合而无火炬燃烧。
可以用石脑油、其他石油、石油组分或石油组分的任何混合物作为碳氢化合物原料。
起动时输入的外加C3可以是丙烷、丙烯或者两者的混合物。
C4+流输向C4/C5分离器是有利的，其中生成C4产品和C5+流，在起动时，此股C5+流和粗汽油一起混入到碳氢化合物原料中去，此粗汽油是在原料压缩器中生成并经过汽油稳定器的粗汽油。
在流程起动的第一阶段，外加乙烯优选以气态的形式导入原料气压缩器中，并用外加乙烯充满主流程管线，即从原料压缩器低压侧的急冷器直到原料压缩器高压侧的原料气干燥、预冷、C2/C3分离、C2加氢和C1/C2深冷及分离，然后起动压缩器，并将压缩器压力调到20和30巴之间。
在起动的第二阶段，急冷和C1/C2深冷和分离器优选从主流程管线中分割出去，第一循环流中由C2加氢器来的流返送到原料压缩器之前，气态的外加C3送到原料压缩器，将冷却剂加到原料气预冷和干燥器中并运行，外加C3和部分C2被冷凝液化并送到C2/C3分离器，在该分离器中无C2和C3液进入C3/C4分离器，在此分离器中蒸发得到C3产品流，此流汇合由C2加氢器来的一股流作为第一循环流返回送到原料压缩器之前。
在起动的第三阶段，优选将碳氢化合物原料加到裂解器的第一个炉中，将生成的原料气接到主流程管线去。这样C2/C3分离器中的C2-送入C2加氢器，加氢后的一部分气体被分出去作为加热气，此外C3/C4分离器出来的、不合格的C3产品被中间存储。还生成液态C4+流，它们仍被送到C4/C5分离器，在该分离器中得到C4产品和液态C5+产品，该C5+流汇合一股在压缩器生成并经过稳定的汽油馏份，一起通过第二循环流管线送向碳氢化合物原料，以提高裂解器的投料直到C2加氢建立起稳定的运行。
在起动的第四阶段，一旦C2加氢器的出口流合格，就将C2-流接到加了乙烯冷却剂的深冷器中。深冷的冷凝液送到C1/C2分离器，其气相产品作为裂解器加热气使用，其液相产品只要不再含甲烷，就接到已进入冷却运行的C2分离器中去，在此生产合格的乙烯产品。
随着深冷和C1/C2分离器温度的下降，深冷和C1/C2分离器的氢气流纯度的提高，开启甲烷化、C3加氢、C3汽提和C3分离，从而得到丙烯产品。此外，开启汽油加氢和分馏，得到合格的汽油产品。这样相应地能减少第二循环流中输向碳氢化合物原料的汽油，并最后将其关闭。
以下根据实施例及两页附图对本发明作详细说明。
图1展示了按本发明生产乙烯的方法。
图2展示了图1的本发明方法的分步起动。
图1是按本发明方法生产乙烯的简单方框图。石脑油加料1在裂解器2中进行裂解，所产生的原料3经过具有水洗的急冷器4、原料气压缩器5、原料气干燥和预冷却器6，并在C2/C3分离器7中分离为C2-流8和C3+流9。C3+流9在C3/C4分离器10中分离为C3流11和C4+流12，C4+流12在C4/C5分离器13中分离为C4产品14和C5+流15。C5+流15作为第一汽油流与在原料压缩器5中生成的并经汽油稳定器17的第二汽油流16相汇合后成为流18进入加氢器19，然后送入汽油分馏器20，在20中得到汽油产品21。由C3/C4分离器10来的C3流11，经过C3加氢器22、C3汽提器23和C3分离器24得到丙烯产品25。为得到乙烯，由C2/C3分离器7中来的C2-流8经C2加氢器26、深冷和C1/C2分离器27、C2分离器28、乙烯循环泵(Ethylen Kreislauf)29得到乙烯产品30。不作为产品的，如在C2分离器28、C3分离器24和汽油分馏柱20中生成的工艺流汇合在一起(31)，投入裂解器2用来加热裂解炉。由C1/C2分离的来自深冷器27的氢流32经甲烷化33送到C3加氢器22和汽油加氢器19中使用，其他的深冷不凝气34送入加热气系统35。
按本发明方法起动流程，需有一股外来的乙烯供料36、一股外来的丙烯加料37和一股由C2加氢器26来的流38及由C3/C4分离器10来的流39汇合起来的，在原料气压缩器5之前形成的第一循环流，以及由C4/C5分离器13来的流42汇合由汽油稳定器来的流43形成的第二循环流。
辅助系统有流程蒸气系统44、过程蒸气系统45和制冷用的丙烯循环46。
图1阐述的按本发明流程的实施例可以用更加图解化的图2展示出相互连接的起动次序，更详细地说明不需燃火炬的分步起动方法。图2中有阴影线的方框处于操作压力下，有方格线的方框表明正在运行中。
起动的前提是供应高压蒸气，比如由需要一定量的高压蒸气的动力网(Werknetz)以及裂解的废热没有或尚未准备好供给。如现有技术的流程中已经运行的冷冻循环(丙烯循环46、带有C2分离器28的乙烯循环)急冷油循环和急冷水循环和水洗器4以及过程蒸气系统(图1中的45)。裂解器2中有些裂解炉用过程蒸气加热到待用温度。起动的各阶段如下第一起动阶段(图2.1)-由装置外供应气态外加乙烯36到原料气压缩器5，并对原料气前管路4、5包括急冷水洗器4直到冷却器6的入口充压到约1.5巴以上。-在不断供应外加乙烯36的情况下起动原料气压缩器5，并将压缩器压力调到约26巴。-对原料气管路的加压侧6、7、26、27直到C1/C2分离器27的深冷器用乙烯充压到26巴。-如果装置外的外加乙烯36的压力足够用，那末原料气充压这一步也可以在起动压缩器前实施。第二起动阶段(图2.2)-切断C1/C2分离器27的深冷，调节由C2加氢器26来的流38使其经过循环线40返回原料气压缩器5的低压侧。循环量依据C2加氢器26所要求的最小量来确定。-下一步是调节经循环线40到原料压缩器5入口的流39，并起动冷却器6。为此向原料气压缩器5供应外加的气态丙烯37，紧接着把冷却剂加到冷却器6中的各个冷凝器中。丙烯和部分乙烯冷凝并送到C2/C3分离器7。-起动C2/C3分离器7，并调节分离柱，使柱顶无C3，柱底无C2。-液态C3送入C3/C4分离器10，在该分离器中蒸发成气态的流39经循环线40返回原料气压缩器5。因此，深冷和C1/C2分离器27之前的分离部分6、7、10都处于循环运行中，并已准备接纳裂解器2之炉中出来的原料气3。第三起动阶段(图2.3)-向裂解器2的第一个炉供石脑油。-裂解气(与图1中裂解器2的原料气3相对应)流经共有水洗器的急冷器4和压缩器5，在冷却器6中分离相应的馏份。C2/C3分离柱7的柱顶气没有C3并送入C2加氢器26。-C2-的产品部分经C2加氢器26后由管线34送向加热气系统(图1中的35)。-C2/C3分离器7的柱底产品，经C3/C4柱(C3/C4分离器10)分离后，C3以流39经循环管线40部分送回原料气压缩器5。C3产品部分(图1中的11)作为不合格丙烯产品25，送入未显示出的C3罐暂存。C4+馏份(图1中的C4+流12)被送回C4/C5分离器13。-C4/C5分离柱13的柱底产品与稳定器17中出来的石油馏份作为该42和43与裂解器2中的石脑油加料1混合。C4作为产品释出。-裂解器2的投料要增加到保证C2加氢器26能实现稳定运行。第四起动阶段(图2.4)-一旦C2加氢器26出口流合格，此流作为C2-流被转接到深冷器和C1/C2分离器27中，并把乙烯冷却剂加到深冷器中的冷凝器。-深冷器的冷凝液送到C1/C2分离器27。在此未冷凝的气体34经管线34送至加热气系统(图1中的35)以替代输入的加热气。一旦C1/C2分离器27的柱底产品合格，就即被转接到C2分离器28。因为C2分离器28和乙烯循环泵(图1中的29)已经在工作，所以生成合格的乙烯产品30。最后的起动阶段(图2.5)-随着深冷器和C1/C2分离器27温度的下降，甲烷和氢的产品纯度不断提高。-一旦氢气合格可供使用，就起动甲烷化(图1的33)起动带有加氢器22和19的C3和汽油管线(图1中的22、23、24和19、20)。-一旦C3+产品14、21、25(C4、汽油和丙烯)的产品合格，以管线42和43将汽油馏份返回到裂解器2的量就可以调节并提高装置负荷。
在监督起动阶段各步的运行后，按本发明方法可实现设备的全起动而无任何火炬气排放。
权利要求
1.从碳氢化合物原料生产乙烯的方法，其中碳氢化合物经裂解产生原料气，此原料气经水洗急冷、原料气压缩和原料气干燥和预冷送入分离部分，在该分离部分中已预先冷却的原料气通过C2/C3分离器分离为C2-流和C3+流，所述C2-流加氢，C3+流经C3/C4分离器分为C3流和C4+流，所述方法的特征是在此流程起动时适时地把外加乙烯和/或外加C3送进原料气压缩器，此外C2加氢流和C3/C4分离器中的C3流汇合起来作为第一循环气送回原料气压缩器的前方。
2.按权利要求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.按权利要求1或2的方法，其特征在于，C4+流送到C4/C5分离器中去，在该分离器中生成C4产品，此外C5+流在起动时适时地与在原料气压缩器内生成、并经汽油稳定器稳定的原料汽油相互汇合，再一起与碳氢化合物混合在一起。
4.按权利要求1到3之一的方法，其特征在于，在流程起动第一阶段中，外加乙烯以气态送入原料气压缩器，用此外加乙烯充满主流程线路，即从原料气压缩器的低压侧的急冷器直到原料气压缩器高压侧的原料气干燥预冷器、C2/C3分离器、C2加氢器和C1/C2冷却和分离器，然后起动压缩器，并将压缩器压力调节到20和30巴。
5.按权利要求1到4之一的方法，其特征在于，在起动的第二阶段中将急冷器和C1/C2深冷和分离器从主流程线路中分割出去，第一循环流中的由C2加氢器来的流被送回到原料气压缩器之前，外加的C3以气态送到原料气压缩器，把冷却剂加入原料气冷却和干燥器中并进行冷却，冷凝外加C3和部分C2并以液相送到C3/C4分离器，在该分离器中蒸发为C3产品流并和所述第一循环流中的C2加氢流一起送回到原料气压缩器之前。
6.按权利要求1到5之一的方法，其特征在于，在起动的第三阶段中，把碳氢化合物原料加到第一裂解炉中，生成的原料气接到主流程线路中去，这样C2/C3分离器中的C2-流被送到C2加氢器，一部分加氢气分支出来作为加热气，此外由C3/C4分离器来的不合格的C3产品被中间存储起来，而生成的液相C4+流被送到C4/C5分离器，在此分离器中得到C4产品并生成液相C5+产品，它们与压缩器中生成的、并经过稳定后的汽油馏份通过第二循环流送到碳氢化合物原料中，这样提高了裂解的投料直到C2加氢器进入稳定运行。
7.按权利要求1到6之一的方法，其特征在于，在起动的第四阶段中，一旦C2加氢器出口流合格，就把C2-流转接到已加了乙烯冷却剂的深冷器中去，而深冷器中的冷凝液引入到C1/C2分离器中，其气相产品全部作为裂解加热气使用，其液相产品在去除甲烷后，就接到在此期间已冷却的C2分离器中去，在该分离器中形成合格的乙烯产品。
8.按权利要求1到7之一的方法，其特征在于，在起动的最后阶段中，随着深冷器和C1/C2分离器温度的下降，随深冷器和C1/C2分离器中氢气流纯度的提高，开动起甲烷化、C3加氢、C3汽提、和C3分离器，并得到丙烯产品，此外开动起汽油加氢和汽油分馏器得到合格的汽油产品，因而相应地减少第二循环流中回输到碳氢化合物原料的汽油并最后截止此部分汽油。
全文摘要
本发明涉及从碳氢化合物原料生产乙烯的方法,其中碳氢化合物原料经过裂解产生原料气,该原料气经过洗涤水急冷、原料气压缩和原料气干燥和预冷却后送入分离部分。在该分离部分中预冷过的原料气经C
文档编号C10G9/00GK1196346SQ9810119
公开日1998年10月21日 申请日期1998年4月14日 优先权日1997年4月17日
发明者约翰－彼得·维默尔 申请人:林德股份公司