膜分离法分离乙烯乙烷乙炔的技术路线

乙烯生产工艺流程乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、纤维、染料、药品和农药等行业。

乙烯的生产工艺流程主要包括乙烷脱氢、乙炔作用和蒸汽裂解三个步骤。

首先是乙烯的原料乙烷脱氢。

乙烷是从石油和天然气中提取出来的。

乙烷先经过脱硫除酸处理，去除其中的硫化氢和酸性气体，然后进入脱氢炉内。

脱氢炉内有催化剂催化剂，例如氧化铝和铬、钼催化剂，将乙烷转化为乙烯。

反应产物通过冷却后进入凝结塔，以将其中的乙烷、乙烯、甲烷等各个组分分离。

接下来是乙烯的制备。

乙烯的制备过程主要通过乙炔的作用来实现，乙炔是通过水枯燥法制备的。

制备乙炔的第一步是将乙烷转化为乙烯，也是通过催化剂催化剂的方法，例如石墨、铝烷等。

这个反应产生大量的热量，需要通过冷却排热。

然后将乙烯转化为乙炔，通过加热、蒸馏和燃烧，将乙烯通过裂解反应转化为乙炔的混合物。

混合物经冷却后，乙炔与部分含氧组分反应，生成光热乙炔。

最后是乙烯的蒸汽裂解。

乙烯蒸汽裂解是将乙烯在高温下通过裂解反应，分解为乙烷和其他烃类。

乙烯在蒸汽的作用下，在裂解炉内进行反应，生成一系列碳数较小的烃类，包括乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。

这个过程中，需要调节炉内温度、压力和物料流量，以达到所需的乙烯产量和其他烃类产物的选择性。

裂解反应产物通过冷却和分离过程，将不同碳数的烃类分离出来，其中的乙烷经过净化后可以重新进入乙烷脱氢的过程，进行再次利用。

乙烯的生产工艺流程是一个复杂的过程，需要对温度、压力、物料流量等因素进行精确的控制。

通过这些步骤，可以高效、环保地生产出乙烯。

乙烯在各个行业的应用广泛，并且其生产工艺也在不断改进和创新，以适应市场的需求和环境的保护。

来自ＭＴＯ单元水洗塔顶部的富含乙烯和丙烯的反应气进入烯烃分离单元的反应气压缩机一段入口缓冲罐气液分离，缓冲罐操作温度为42℃，压力为0.034MPaG，然后气相进入一段压缩机，凝液去MTO 单元的激冷塔，从压缩机出来温度为90℃，压力0.238MPaG，经冷却，温度降为38℃，然后进入二段压缩机入口缓冲罐，缓冲罐凝液去MTO 单元的激冷塔（自MTO装置进入烯烃分离装置的产品气在压缩机二段吸入罐冷凝的物料为水，但实际该股物料含有部分C5以下组分油类，返回MTO装置污水汽提塔处理，增加了污水汽提塔的处理量，影响外排污水的COD指标。

根据实际情况，产品气压缩机二段吸入罐内应设置隔油设施，初步分离油水，再根据工厂具体情况对分离后的油水进一步处理，以降低污水汽提塔的处理负荷。

），压缩气体进行冷却。

通过两段压缩，气体反应物压力提高，水分减少。

缓冲罐凝液会含有少量的溶解烯烃，这部分烯烃会进入到MTO单元进一步回收处理。

（如果MTO催化剂跑损偏大，部分催化剂随产品气进入压缩机后在系统内沉降积累，导致段间罐凝液外送泵和碱洗塔循环泵过滤网堵塞严重，需频繁清网才能保证正常生产运行，所以ＭＴＯ单元能否运行良好对后续影响很大），另外（MTO装置在开工投料后反应器至产品气压缩机的实际压力降远小于设计值。

为了满足MTO反应器操作压力，需要提高产品气压缩机吸入压力。

正常生产时，通过打开压缩机系统的防喘振返回线控制阀来实现，降低了产品气压缩机的效率、增加了装置能耗。

）从最后一级压缩机出口冷却器出来的产品经水洗塔主要为除掉反应产物中残存的甲醇二甲醚等含氧有机物（由于产品气组分中有部分含氧化合物,这些氧化物如果在水洗塔中不能有效除去会给下游碱洗和精馏系统带来很大困扰,比如会发生黄油生成量增加、精馏塔系统堵塞等现象。

而且甲醇制烯烃装置水系统中的油分和催化剂粉尘也会给下游的水用户造成设备堵塞等困难,这已经成为制约煤制烯烃项目长周期运行的关键问题。

炼厂干气中乙烯回收和利用技术进展炼厂干气主要来自原油的二次加工，如催化裂化，热裂化，延迟焦化等，其中催化裂化的干气量最大，产率也最高[1,2]。

干气中含有氢气、氮气、甲烷、乙烯、乙烷等，其中催化裂化干气中乙烯的含量约占15%[3]。

过去因为没有合适的分离回收和综合利用技术，大多数干气当作为燃料气使用或放火炬烧掉，造成了极大的资源浪费和环境污染[4]。

据统计，随着炼油企业的发展，国内催化裂化装置能力已经达到93Mt/a，每年生产的干气产量约为4.14Mt，其中含有乙烯730Kt左右[5]。

若炼厂干气回收轻烃技术能全面推广，每年可以节约用于生产乙烯的轻质油4.15Mt，创造效益上百亿元[6]。

因此，回收利用炼厂干气已经成为炼油企业降低乙烯生产成本和实现资源有效利用的重要手段。

目前，炼厂干气中乙烯回收利用技术分为两大类：一是通过对干气的精制，然后对干气中的乙烯进行浓缩，最后通过分离回收得到聚合级的乙烯；二是用干气作为原料，利用其中的稀乙烯，直接生产乙苯、环氧乙烷、丙醛等。

本文重点对国内外回收利用干气技术进行了综述。

1 炼厂干气中乙烯分离回收技术从炼厂干气中提取乙烯的技术主要有深冷分离法、吸收分离法、水合物分离法、吸附分离法和膜分离法等。

其中水合物分离法是新出现的分离方法，膜分离法正处于实验室阶段或工业试验阶段，而深冷分离法，吸收分离法和吸附分离法已经成熟并实现工业化[7]。

下面分别做以介绍。

1.1深冷分离法深冷分离法是一种已经相当成熟的技术。

早在20世纪50年代，人们就开发了常规深冷分离技术[8,9,10]。

该方法是一种低温的分离工艺，利用原料中各个组分的相对挥发度的不同，通过气体透平膨胀制冷，在低温下将干气中各个组分按工艺要求冷凝下来，然后利用精馏法将其中的各类烃按照蒸发温度的不同逐一进行分离。

但由于常规深冷分离工艺能耗大，人们不断对其进行改进，最突出的是利用分凝分馏器进行分离。

分凝分馏器是美国空气产品公司的设计专利；九十年代初，美国Stone&Webster 公司将其应用于烃气分离工艺中，形成了以分凝分馏器为核心的第一代ARS (Advanced Recovery System)技术[11]。

常⽤⼯业⽓体的应⽤及分离⽅法、分离原理，很全⾯的总结【本期内容，由上海神农冠名播出】 ⼯业⽓体可以分为⼀般⼯业⽓体和特种⼯业⽓体。

⼀般⼯业⽓体对产品的纯度要求不⾼，特种⽓体产销量很少，但根据不同的⽤途，对不同特种⽓体的纯度和组成、有害杂质允许的最⾼含量、产品的包装贮运等都有极其严格的要求，属于⾼技术、⾼附加值的产品。

通常将特⽓分为三类：⾼纯或超纯⽓体、标准校正⽓体和具有特定组成的混合⽓体。

⼀、⼯业⽓体 ⼆、液态⽓⼯业⽓体的应⽤ ⼯业⽓体是指氧、氮、氩、氖、氦、氪、氙、氢、⼆氧化碳、⼄炔、天然⽓等。

由于这些⽓体具有固有的物理和化学特性，因此在国民经济中占有举⾜轻重的地位，推⼴应⽤速度⾮常快，⼏乎渗透到各⾏各业。

⽓体产品作为现代⼯业重要的基础材料，应⽤范围很⼴，在冶⾦、钢铁、⽯油、化⼯、机械、电⼦、玻璃、陶瓷、建材、建筑、⾷品加⼯、医药医疗等部门，均使⽤⼤量的常⽤⽓体或特种⽓体。

⼯业⽓体⽤量最多的传统产业有：炼钢、炼铁、有⾊⾦属冶炼、化肥⽣产、⼄稀、丙稀、聚氯⼄稀、⼈造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成⾰等⽯油化学⼯业、机械⼯业中的焊接，⾦属热处理、氦扦漏等，浮法玻璃⽣产等。

由于这些传统产业在近⼏年发展迅速，⼯业⽓体的⽤量也达到⾼峰。

⼯业⽓体⽤量正在掘起的产业有：煤矿灭⽕、⽯油开采、煤⽓化和煤液化，玻璃熔化炉、⽔泥⽣产窑、耐⽕材料⽣产窑，砖⽡窑等⼯业炉窑、⾷品速冻，⾷品⽓调包装、啤酒保鲜、光学、国防⼯业中的燃料、超导材料⽣产、电⼦、半导体、光纤⽣产、农业、畜牧业、鱼业、废⽔处理、漂⽩纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、⽓象、⽂化、⽂物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷⼑、重危病⼈吸氧、⾼压氧冶疗、⼈体器管低温冷藏、⿇醉技术及氧吧等。

⼯业⽓体应⽤正在试验中的产业有：固体氮⽣产，燃料电池⽣产，磁性材料⽣产，超细加⼯，天然⽓发电，压缩天然⽓汽车，氢能汽车⽣产等。

⼯业⽓体⽤量较多的产业，如钢铁、化肥、化⼯、玻璃及化纤⾏业均⾃建⽓体⽣产设备，实⾏⾃产⾃销的企业经营⽅针，⼀些⼯业⽓体⽤量较少的产业，主要依靠市场购买⼯业⽓体。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011391248.7(22)申请日 2020.12.02(71)申请人 西南化工研究设计院有限公司地址 610000 四川省成都市高新区高朋大道5号(72)发明人 陈健　刘丽　王键　刘昕　陶北平　冯良兴　(74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214代理人 易小艺(51)Int.Cl.C07C 7/12(2006.01)C07C 7/11(2006.01)C07C 7/04(2006.01)C07C 7/00(2006.01)C07C 11/04(2006.01)C07C 9/06(2006.01)(54)发明名称一种分离催化干气中乙烯和乙烷的方法(57)摘要本发明专利属于催化干气的分离回收技术领域，尤其涉及催化干气中乙烯和乙烷的分离方法，催化干气经过变压吸附分离、单乙醇胺或二乙醇胺吸收分离、常温脱硫化物、脱砷汞、脱氮氧化合物、碱吸收和精馏分离技术分离乙烯和乙烷，并得到高收率高纯度的乙烯和乙烷，其中乙烯的杂质CO≤1.0ml/m 3、CO 2≤5.0ml/m 3、H 2≤1.0ml/m 3、O 2≤1.0ml/m 3、S≤1.0mg/m 3、H 2O≤5.0ml/m 3、CH 4+C 2H 6≤500ml/m 3。

权利要求书1页 说明书8页 附图2页CN 112374959 A 2021.02.19C N 112374959A1.一种分离催化干气中乙烯和乙烷的方法，其特征在于：所述催化干气在气液分离后依次经变压吸附单元、压缩单元、净化单元和低温精馏单元而分离乙烯和乙烷，即可。

2.根据权利要求1所述的一种分离催化干气中乙烯和乙烷的方法，其特征在于：所述原料气为催化干气，压力0.3～1.0MPag。

3.根据权利要求1或2所述的一种分离催化干气中乙烯和乙烷的方法，其特征在于：所述变压吸附单元经由吸附、置换、压力均衡降、逆放、抽空和升压步骤组成，吸附温度为25～40℃。

⼄烯⽣产⼯艺路线有哪些？这篇总结很全⾯！烯烃⼯业是世界⽯化产业的基础，以烯烃为原料，⽯化⼯业向下衍⽣出了众多产品。

特别是以“⼄烯、丙烯和丁⼆烯”为代表的三烯，更是⽯化⼯业的基⽯。

本⽂为您总结烯烃⽣产中具有代表性的⼄烯⽣产的⼯艺路线。

如果以1921年⼄烯⽣产⼯业化作为开端，世界⼄烯⼯业已⾛过90多年历程。

到⽬前为⽌，世界上约98%的⼄烯⽣产采⽤管式炉蒸汽裂解⼯艺，还有2%的⼄烯产能采⽤煤（甲醇）制烯烃等其他⼄烯⽣产技术。

另外，正在探索或研究开发的⾮⽯油路线制取⼄烯的⽅法有：以甲烷为原料，通过氧化偶联（OCM）法或⼀步法⽆氧制取⼄烯；以⽣物质⼄醇为原料经催化脱⽔制取⼄烯；以天然⽓、煤或⽣物质为原料经由合成⽓通过费-托合成（直接法）制取⼄烯等。

⽯油路线⼄烯⼯艺1.管式炉蒸汽裂解制⼄烯对于⼀套⼄烯装置来说，裂解炉技术和可操作性是基⽯。

⼤型化、提⾼裂解深度、缩短停留时间、提⾼裂解原料变化的操作弹性已成为裂解炉技术的主要趋势。

近年来，各⼄烯技术专利商在炉膛设计、烧嘴技术、炉管结构、炉管材料、抑制结焦技术等⽅⾯均取得了⼀些进展。

已建的⼤⽯脑油裂解炉能⼒为20万吨/年，⼤的⼄烷裂解炉能⼒为23.5万吨/年。

分离过程是⼄烯⽣产的核⼼过程，⽬前世界⼄烯分离技术主要分为3⼤类，即顺序分离技术、前脱丙烷前加氢技术和前脱⼄烷前加氢技术。

为了降低分离装置的能耗和设备投资、改进操作⼯艺、减少设备腐蚀、延长操作周期和减少废弃物⽣成，各专利商开发了新的⼄烯分离单元技术和分离设备。

⼆元/三元制冷技术可⽤单⼀的制冷系统满⾜⼀套裂解装置中温度和压⼒变化所需的冷量，降低了投资成本，提⾼了可靠性。

催化精馏技术将催化反应和精馏分离过程集成在⼀起，简化⼯艺流程，减少设备投资。

热集成精馏系统将取代分凝分馏塔，成为第⼆代先进回收技术（ARS）的核⼼设备，⼤幅提⾼分离效率。

分壁式精馏塔⽤于⼄烯分离，不仅可提⾼分离效率，还能减少设备，节省投资。

但分壁式精馏塔的应⽤难点在于它的控制⽅案较复杂，因此需要加强分壁式精馏塔的动态特性研究，确定优化控制⽅案。

乙烯膜分离技术在环氧乙烷/乙二醇装置上的应用安东华（中国石油吉林石化分公司，吉林吉林132022）摘要：简要介绍了气体膜分离技术的基本原理、优点、工业应用领域。

针对吉林石化公司乙二醇装置的工艺特点，采用气体膜分离的先进技术，回收工艺循环气排放中的乙烯，提高资源的利用效率，减少污染，实现清洁生产，可为同类装置或其他需回收有机气体的装置提供参考。

关键词：乙烯，膜分离，环氧乙烷，乙二醇，回收1 项目来源目前，世界上绝大多数环氧乙烷/乙二醇装置的生产工艺都有一个共同的特点：为了控制进入反应器气体中的惰性气体含量，必须将一部分循环气放空。

这部分气体量根据装置的规模和进料氧气的纯度有所不同，而处理的方式也不尽相同。

吉林石化公司乙二醇装置原设计的处理方式是送废热锅炉焚烧。

而这部分气体中含有较高浓度的原料乙烯，直接燃烧会造成对原料的浪费。

因此，如何回收这部分排放气中的乙烯成为同行业研究的一项重要内容。

有机膜分离技术因其在气体分离中的特点，成为环氧乙烷/乙二醇行业回收排放气中乙烯的一种选择。

2 膜分离技术简介2.1 膜分离技术发展概况膜分离过程是一门新兴的多种学科交叉的高技术。

目前，膜分离过程已成为工业上气体分离、水溶液分离、化学产品和生化产品的分离与纯化的重要过程。

迄今，气体膜分离技术的工业化虽然只有20多年的历史，但发展迅猛，各国都加强了对这项技术的研究。

在早期发展中，膜法气体分离技术在炼油和石化行业中，在提浓和回收氢气等方面获得了广泛应用。

进入20世纪90年代，随着高性能膜材料和先进制膜工艺的研究和开发，使其应用面不断扩大，从混合气中分离与有机组分的有机蒸汽膜法回收技术也随之兴起。

气体膜分离技术的应用领域见表1。

表1气体膜分离技术的应用领域用于膜分离的膜可以是固相的、液相的甚至是气相的，而大多数的分离都是固体膜，其中尤以有机高分离聚合物材料制成的膜及过程为主。

有机高分子分离膜从形态结构上可以分为对称膜和非对称膜两大类，实际应用的气体分离膜绝大多数是非对称膜。

膜分离回收乙烯技术在乙二醇装置上的应用收集乙二醇时采用的是通过乙二醇装置进行乙烯氧化反应，但是这种方式为了保证循环气中氩气的浓度，需要排放部分循环气压缩机上游的循环气并在蒸汽过热炉中进行燃烧，虽然这种方式能够在一定程度上保证氩气的浓度，但是也造成了高达23%的乙烯浪费。

所以随着人们的不断研究，将膜分离增设在扬子石化乙二醇装置中，能够对循环气中排放的乙烯进行回收，从而减少损失。

本文主要是从扬子石化乙二醇装置膜分离回收乙烯单元的原理和工艺流程等入手进行分析。

标签：膜分离;乙烯;回收;乙二醇装置引言：随着各种化学技术的不断发展，气体膜分离技术得到了显著进步，目前主要应用在氢气回收、二氧化碳回收等过程中。

在众多的分离技术中，膜分离技术以其设备简单、操作方便、消耗能源少、运行安全等多种优势脱颖而出，成为了目前被广泛应用的一项技术。

在回收乙烯的过程中应用这种模式，能够减少大量的乙烯损耗。

一、膜分离回收乙烯单元的基本原理及优点基本原理所谓的气体膜分离过程主要是利用溶解扩散的机理进行，混合气体首先会溶解在高分子层的一侧表面，然后再利用高分子膜中存在的浓度梯度进行扩散，最后移至另一侧并被另一侧的表面进行解吸。

在计算分离系数α的过程中需要遵循一定的公式来进行。

D是气体组分在高分子膜中的扩散系数，S是气体组分在高分子膜中的溶解系数，P是渗透系数。

不同的气体组分所对应的D、S和P有所不同，一般情况下，气体分子的尺寸越小，相对应的扩散系数越大，溶解系数越小，渗透系数越小。

在利用扬子石化乙二醇装置的膜分离进行乙烯单元回收时，主要采用高分子复合膜具有“反向”选择性的特点，这种方式主要是为了利用“膜中不同气体组分溶解扩散能力不同”这种特点而达到可凝性蒸汽优于惰性气体被优先吸附渗透的目的，最终实现乙烯的分离。

优点在膜分离回收乙烯单元的过程中使用的设备都比较简单，对于相关技术人员的要求比较低，容易操作;膜分離回收乙烯单元的工艺流程比较简单，所以技术人员在分离过程中不需要消耗太多的时间就可以完成，相比较其他技术而言容易实施;膜分离回收乙烯单元时因为工艺流程简单，而且大部分情况下进行气体分离都是通过膜两侧的工艺气体压差来实现的，所以消耗的电能相对比较少;膜分离回收乙烯单元的过程中使用的膜组件都具有耐高压、较高分离性能和耐有机溶剂的优点。