【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于乙烷氧化脫氫，涉及一種乙烷氧化脫氫產物的分離方法和系統。
技術介紹
1、近年來，針對低碳烴，尤其是乙烷，采用氧化脫氫的方法制乙烯(odhe)這一方面的研究越來越受到人們的重視。有關乙烷催化氧化脫氫的研究始于20世紀70年代，gaspar等早在1971年的研究報告中就提出了在h2s催化作用下將乙烷催化氧化脫氫制乙烯，繼而在1977、1978年ward和thorsteinson也先后公布了以mo、si和mo、v混合氧化物為催化劑的氧化脫氫過程。國際殼牌研究有限公司專利cn105849069a公開了采用活性組分為movte(nb)o的催化劑用于2-6個碳原子的烷烴氧化脫氫，原料氣空速7500-15000h-1，反應溫度為320-420℃，乙烷的轉化率可以達到44％，對應的乙烯選擇性92.2％。中國科學院大連化學物理研究所專利cn105080575b公開了采用活性組分為movtenbo的催化劑用于乙烷催化氧化脫氫，在350℃時乙烷的轉化率和乙烯選擇性分別可以達到70.5％和95％。在采用合適的催化劑條件下，乙烷即使在較低的反應溫度下也有很高的轉化率，反應副產物通常為少量的醋酸、一氧化碳、二氧化碳。
2、對于乙烷催化氧化脫氫(odhe)反應而言，由于該體系是含氧的易燃易爆混合氣體，且反應強放熱，需要通入稀釋氣來稀釋反應熱，提高反應傳熱效率，同時稀釋氣的引入使得混合氣體處于爆炸極限范圍之外，操作更安全。大量稀釋氣的引入對反應的影響以及后續對稀釋氣的分離至關重要，cn105080575b、cn110963880a、c
3、采用空氣或者富氧空氣作為反應原料氣的odhe粗產品氣中主要包含乙烯、未轉化的乙烷、氮氣、醋酸、一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣等組分。粗產品氣經過脫酸水裝置、脫炔烴裝置、壓縮、脫二氧化碳裝置、干燥裝置將其中的醋酸、水蒸汽、二氧化碳去除成為預處理后產品氣。經過預處理后的odhe產品氣主要包含乙烷、乙烯和氮氣，通常采用低溫精餾進行產品分離。
4、cn110248916b提出了一種生產烯烴的方法和設備，使用-20℃～-105℃四個溫度水平的冷量逐步冷卻預處理后的odhe產品氣，將其中的碳二冷凝并與輕組分氣體氣液分離，冷凝液送入精餾塔實現碳二與其中溶解的輕組分的分離。由于上述采用空氣或富氧為原料的odhe產品氣中含有較多的氮氣，低溫下氮氣在碳二中溶解度較大，造成進入精餾塔中輕組分較多，精餾塔冷凝器所需冷量較大。為避免因精餾塔回流不足造成輕組分氣體夾帶過多的碳二，此專利采用一股液化甲烷作為補充回流液。這會導致回流甲烷進入氮氣中，此部分甲烷難以回收，只能作為燃料氣燒掉，造成甲烷的浪費。
5、cn111094221b提出了一種生產乙烯的方法和設備，采用低溫精餾和變壓吸附結合的方法，采用-40℃～-100℃溫度水平的低溫精餾用于分離預處理后的odhe產品氣中的乙烷、乙烯與輕組分氣體。之后通過變壓吸附的方式回收低溫精餾排出的輕組分氣體中夾帶的乙烷和乙烯，回收的乙烷和乙烯經壓縮后重新返回至低溫精餾，以提高裝置乙烷和乙烯的回收率。對于上述采用空氣或富氧為原料的odhe產品氣，其中氮氣體積分數可達到30％～60％，大量的氮氣進入變壓吸附會導致變壓吸附裝置設備尺寸較大，設備投資較高。
6、cn113166003a提出了一種乙烷氧化脫氫流出物的分離方法，采用兩個低溫精餾塔用于分離乙烷、乙烯和輕組分氣體，第一個塔采用15～20bar較低操作壓力、-20℃～-40℃較低的品位的冷量，將乙烯、輕組分與乙烷進行分離，乙烯和輕組分從塔頂采出，乙烷從塔釜采出。塔頂的乙烯與輕組分氣體經進一步壓縮降溫后送入第二個精餾塔，第二個塔采用20～40bar較高的操作壓力，-80℃～-110℃較高品位的冷量，將乙烯與輕組分分離。對于上述氮氣體積分數可達到30％～60％的odhe產品氣，此專利將全部的產品氣均送入精餾塔，這會造成精餾塔設備尺寸大，冷凝器負荷高。此外由于氮氣臨界溫度為-146.95℃，在此專利提供的最高品位冷量(-110℃)下無法冷凝，因此專利第二個精餾塔無法實現乙烯和氮氣的清晰分割，氮氣夾帶的乙烯量較高，乙烯回收率較低。
7、因此，需要提供一種碳二回收率高、能耗低、設備數目少、投資低的適用于空氣或者富氧空氣為原料的odhe產品氣分離技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是提供一種乙烷氧化脫氫產物的分離方法和系統。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：
3、一種乙烷氧化脫氫產物的分離方法，包括：
4、將含有乙烷、乙烯、氮氣的乙烷氧化脫氫產物在1.80～4.00mpag下冷凝至-138℃～-163℃，得到粗尾氣、富氮液相、富烴液相；
5、將所述富氮液相與富烴液相送入脫氮塔脫除氮氣，采出塔釜液相，并送入乙烯精餾塔，塔頂采出乙烯產品，塔釜采出乙烷。
6、進一步地，該方法包括：
7、將乙烷氧化脫氫產物進行多級冷卻，收集冷卻液相產品與級間冷卻液相中間產品；
8、所述級間冷卻液相中間產品作為回流液送入預切割塔(207)，塔頂采出預切割氣相，塔釜采出預切割液相；
9、所述預切割氣相與所述冷卻液相產品在脫氮塔進料汽提塔(208)中進行汽提，得到汽提塔塔頂采出氣相與汽提塔塔釜采出液相；
10、所述汽提塔塔頂采出氣相在1.88～3.88mpag下冷凝至-138℃～-163℃，得到粗尾氣、富氮液相、富烴液相；
11、所述富氮液相作為回流液與汽提塔塔釜采出液相、富烴液相送入脫氮塔，得到脫氮塔塔頂采出氣相與脫氮塔塔釜采出液相；
12、所述脫氮塔塔釜采出液相與預切割液相送入乙烯精餾塔，塔頂采出乙烯產品，塔釜采出乙烷。
13、優選的，所述粗尾氣與脫氮塔塔頂采出氣相經膨脹、氣液分離、加熱復溫后，得到尾氣與循環氣。
14、優選的，膨脹后，氣相壓力為0.10mpag～0.50mpag。
15、優選的，所述粗尾氣與脫氮塔塔頂采出氣相在加熱復溫過程中，與乙烷氧化脫氫產物進行多本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種乙烷氧化脫氫產物的分離方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的乙烷氧化脫氫產物分離方法，其特征在于，該方法包括：
3.一種實施如權利要求1或2所述方法的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，包括：
4.根據權利要求3所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述富氮液相作為回流液通入脫氮塔(209)，所述富烴液相采用進料方式通入脫氮塔(209)。
5.根據權利要求3所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，該系統還包括尾氣膨脹件與膨脹氣液分離器；
6.根據權利要求5所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述氣-液-液冷凝器(203)內設有與氣-液-液分離裝置(205)進口相連通的產品氣冷凝通道、與氣-液-液分離裝置(205)的富烴液相出口相連通的富烴液相換熱通道、與氣-液-液分離裝置(205)的氣相出口相連通的粗尾氣復溫通道，以及與膨脹氣液分離器(206)的尾氣物料出口相連通的尾氣復溫通道、與膨脹氣液分離器(206)的循環物料出口相連通的循環物料復溫通道。
7.根據權利要求5所述的
8.根據權利要求7所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述預冷單元與脫氮塔進料汽提塔(208)之間還設有預切割單元，所述預切割單元包括多級預切割換熱器組，用于將乙烷氧化脫氫產物進行多級冷卻，包括多個串聯設置的預切割換熱器；所述多級預切割換熱器組的出口端與脫氮塔進料汽提塔(208)進料端相連接；
9.根據權利要求8所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述多級預切割換熱器組包括依次串聯設置的第四換熱器(202a)、第五換熱器(202b)、第六換熱器(202c)；所述第六換熱器(202c)的出口端與脫氮塔進料汽提塔(208)進料端相連接；
10.根據權利要求8所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述預切割換熱器內設有產品氣深冷通道、循環氣復溫通道、尾氣復溫通道以及制冷劑通道。
...【技術特征摘要】
1.一種乙烷氧化脫氫產物的分離方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的乙烷氧化脫氫產物分離方法，其特征在于，該方法包括：
3.一種實施如權利要求1或2所述方法的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，包括：
4.根據權利要求3所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述富氮液相作為回流液通入脫氮塔(209)，所述富烴液相采用進料方式通入脫氮塔(209)。
5.根據權利要求3所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，該系統還包括尾氣膨脹件與膨脹氣液分離器；
6.根據權利要求5所述的乙烷氧化脫氫產物分離系統，其特征在于，所述氣-液-液冷凝器(203)內設有與氣-液-液分離裝置(205)進口相連通的產品氣冷凝通道、與氣-液-液分離裝置(205)的富烴液相出口相連通的富烴液相換熱通道、與氣-液-液分離裝置(205)的氣相出口相連通的粗尾氣復溫通道，以及與膨脹氣液分離器(206)的尾氣物料出口相連通的尾氣復溫通道、與膨脹氣液分離器(206...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉佳濤，宮萬福，呂建寧，閆兵海，周錦怡，
申請(專利權)人：惠生工程中國有限公司，
類型：發明
國別省市：
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