用于处理排出流的装置 |
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| 申请号 | CN201520707203.4 | 申请日 | 2015-09-14 | 公开(公告)号 | CN205133464U | 公开(公告)日 | 2016-04-06 |
| 申请人 | 膜技术研究股份有限公司; | 发明人 | P.苏; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种用于处理排出流的装置，更具体地涉及用于处理包括烯 烃 、烷烃和第三气体的排出气体以回收烯烃的装置。排出流从烯烃或非聚合烯烃衍 生物 制造操作中取回。该装置冷却并冷凝排出气流以生产液体冷凝物和未冷凝（残余）气流。两股流随后都传递经过膜分离单元。通过第一膜分离单元来处理冷凝，其导致富烯烃流，这可以在制造操作内被再循环以便使用，并导致贫烯烃流，其可以从装置中加以 净化 。通过第二膜分离单元来处理未冷凝的气流，以产生富烯烃流和贫烯烃流。富烯烃流被重新循环回到 压缩机 用于进一步回收。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于处理排出流的装置，所述排出流是由制造烯烃或非聚合烯烃衍生物的操作产生的，所述排出气流包括烯烃、烷烃以及第三气体，所述装置包括： |
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| 说明书全文 | 用于处理排出流的装置[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本申请要求2015年7月1日提交的美国申请序号14 / 789,166和2014年9月15日提交的美国申请序号14 / 486,382的优先权，其被作为美国专利号9,073,808于2015年7月7日公布，其公开被整体地通过引用结合到本文中。 技术领域[0003] 本实用新型涉及一种用于从制造操作回收烯烃的工艺。更具体地，本实用新型涉及使用分离膜来处理排出气流以便回收烯烃并将烷烃分离。 背景技术[0005] 一般地通过对烃原料进行裂化或者以催化方式对氧化原料进行转化来产生烯烃。用于裂化的传统方法包括蒸汽裂化，由此，使石脑油或其它烃与蒸汽反映以产生轻烯烃以及流化催化裂化其为使较大的烃分解以产生用于汽油以及烯烃和热用燃油的石脑油轻组分的精炼操作。氧化原料的常规转化包括甲醇制烯烃（MTO）和甲醇制丙烯（MTP）工艺。在MTO中，主要在存在分子筛催化剂的情况下将甲醇转化成乙烯和丙烯。在MTP中，对甲醇进行脱水以产生二甲醚，其然后被转化成丙烯。两个工艺都涉及到在（一个或多个）反应器下游的复杂操作以对产物进行提纯，捕捉未转化试剂以用于再循环，并净化污染物。通常，涉及到低温部分冷凝，并且未冷凝气体的至少一部分在工艺中被再循环。 [0006] 在非聚合烯烃衍生物制造中，将烯烃及其它试剂引入到高压反应器中。来自反应器的原废水被连续地传递至一个或多个分离步骤，原始衍生产物流被从该分离步骤收回以用于进一步提纯。包含未反应烯烃的塔顶气流也被从分离步骤收回并再循环到反应器。 [0007] 这两个类型的制造操作都需要排出一部分的未冷凝气体以防止不想要的污染物在反应环路中的堆积。然而，排出的塔顶气通常包含未反应烯烃，其在没有进一步处理的情况下将另外被浪费掉。 [0008] 已经提出了用于缓解多种流中的未反应烯烃的损失的各种工艺和技术。 [0009] 授予Dembicki等人（Dow化学公司）的美国专利号4,623,704公开了一种用于用膜来处理聚合排出气体的工艺。该排出流被压缩且然后被冷却并冷凝。冷却的气体和液体被发送到液体/气体分离器。在分离之后，气流被发送通过一系列的膜分离步骤，其产生富含乙烯的渗透流。回收乙烯被再循环到聚合工艺。 [0010] 授予Wijmans（Membrane Technology and Research公司）的共用所有美国专利号5,089,033和5,199,962公开了用于在否则将被排放到大气中的气流中回收可冷凝组分的工艺。该工艺涉及到冷凝步骤和膜分离步骤。在一个实施例中，气流被压缩并冷却以执行冷凝步骤。然后跨对于可冷凝组分而言选择性地可渗透的膜传递未冷凝气体。 [0011] 授予Baker等人（Membrane Technology and Research公司）的共同所有美国专利号6,271,319公开了一种用于使用对于丙烯而言可渗透超过丙烷的气体分离膜来处理未凝结气流的工艺。富含烯烃的渗透流被收回并再循环到反应器进口。 [0012] 这些专利及其它现有技术主要集中于使得气流冷凝并从由冷凝步骤产生的结果得到的未冷凝气体回收未反应烯烃。然而，很少对从冷凝液体流回收未反应烯烃进行讲授。 [0013] 授予Gottschlich等人（Membrane Technology and Research公司）的共同所有美国专利号5,769,927公开了一种用于处理来自聚合物制造操作的净化排出流的工艺。该净化排出流包含未反应烯烃单体和氮。最初在冷凝步骤中处理该净化排出流。然后将未冷凝气体传递至膜分离步骤，在那里，膜是有机物选择性的，意味着膜对未反应单体的选择性超过其它气体。液体冷凝物被指引到闪蒸步骤。闪发步骤产生富含单体的液体产物流和在工艺中被再循环的闪发气体。 [0014] 尽管有上述改善，仍需要适用于制造或使用烯烃的工艺的更好的烯烃回收技术。实用新型内容 [0015] 因此，本实用新型涉及一种用于处理包括烯烃、烷烃和第三气体的排出气体以回收烯烃的装置。排出流从烯烃或非聚合烯烃衍生物制造操作中取回。工艺在处理期间，排出气流被冷凝并分离，产生液体冷凝物流和未冷凝气流。这两个流都包含烯烃以及其它组分，诸如烷烃和第三气体。为了回收未反应烯烃，用膜分离单元来处理两个流。从处理未冷凝气流，回收的烯烃被再循环回到压缩机。来自处理冷凝物的回收未反应烯烃可在再循环环路中被发送以便用作原料，回到制造操作中。 [0016] 因此，在基本实施例中，本实用新型的装置包括以下部件： [0017] (a)压缩机，其具有排出气体进口和压缩气体出口； [0019] (c)相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口以及冷凝气体出口，其中，所述冷凝器的所述冷却气体出口与所述冷却气体进口处于流体连通； [0020] (d)第一分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口以及第一渗透出口，其中，所述冷凝气体出口与所述第一供给进口处于流体连通；以及 [0021] (e)第二分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口以及第二渗透出口，其中，所述未冷凝气体出口与所述第二供给进口处于气体连通，并且其中，所述第二渗透出口与所述压缩机的所述流出气体进口处于气体连通。 [0022] 排出气流可来自两种类型的制造操作。第一类型是产生烯烃的操作。这些操作包括但不限于流体催化剂裂化、烯烃裂化、流裂化、烯烃易位、甲醇制烯烃（MTO）工艺和甲醇制丙烯（MTP）工艺。第二类型是制造非聚合烯烃衍生物的操作，其使用烯烃作为原料。这些操作的非限制的示例包括氯醇的生产、丁醛的生产、羰基合成醇的生产、异丙醇的生产、丙烯酸的生产、氯丙烯的生产、丙烯醇的生产、丙烯腈的生产、异丙苯的生产、环氧乙烷的生产、醋酸乙烯的生产、氯乙烯的生产，燃料乙醇的生产和乙苯的生产。 [0023] 排出气流包括烯烃、类似烷烃和第三气体。在某些实施例中，烯烃是乙烯或丙烯。在其它实施例中，烯烃是丁烯。排出气流还可包括烯烃和类似烷烃的多个集合，例如乙烷/乙烯和丙烷/丙烯。排出气流还包含第三气体，例如氢、氮或者例如异丙苯的非聚合物的烯烃衍生物。 [0024] 在装置中使用压缩机和冷凝器的目标是将排出气流带到超过要回收的烯烃的露点的压力/温度条件，使得烯烃的一部分将从气流冷凝下来。压缩流的分离产生液体冷凝物和未冷凝（残余）气流。冷凝物富含烯烃和烷烃，并且未冷凝气流相对于排出气流而言贫烯烃和烷烃。 [0025] 冷凝通常涉及到冷冻和压缩。将气体压缩提高露点温度，因此压缩和冷冻的组合一般地是优选的。 [0026] 通过第一膜分离单元处理来自相分离器的液体冷凝物，其可以在全蒸发或蒸气透过条件下执行。此步骤中的膜对烯烃的选择性超过烷烃。第一膜分离单元因此产生富含烯烃的第一渗透流和贫烯烃的第一残余物流。 [0027] 在某些实施例中，富烯烃的第一渗透流被作为冷却剂流被指引到冷凝链。 [0028] 供在第一单元中使用的膜可包括适合于相比于烷烃而言优先地渗透烯烃的任何材料。优选地第一膜分离单元是无机膜。在某些实施例中，膜优选地显示出至少400 gpu的烯烃渗透率。 [0029] 本文描述的膜单元可采取单个膜分离操作或多个子操作的形式，取决于原料组成、膜性质以及期望结果。 [0030] 来自相分离器的未冷凝气流被作为原料流传递并在第二膜分离单元中被处理。第二膜分离单元被用以产生富烯烃的第二渗透流和贫烯烃的第二残余物流。在一些实施例中，第二分离单元是无机膜，其对于烯烃的选择性超过烷烃。在其它实施例中，第二膜分离单元是聚合膜，其对烯烃和烷烃的选择性超过第三气体。 [0031] 来自第二膜分离单元的第二渗透流可能被回收到压缩机。 [0032] 在另一实施例中，可使用上述装置来进一步分离未冷凝气流。第二贫烯烃残余物流被传递通过附加膜分离单元以产生第三富含烯烃渗透物流以及贫烯烃的第三残余物流。因此，在某些实施例中，装置包括上面的（a）至（e），并包括： [0033] （f）第三膜分离单元，其具有第三供给进口、第三残余物出口以及第三渗透出口，其中，所述第二残余物出口与所述第三供给进口处于气体连通。 [0034] 在某些实施例中，第三膜分离单元是对于烯烃和烷烃选择性超过第三气体的聚合膜。 [0035] 在某些实施例中，还可使用上述装置通过结合以下膜分离单元来进一步处理液体冷凝物流。来自第一膜分离单元的第一贫烯烃残余物被传递通过附加膜分离单元以产生第四富烯烃渗透流和第四贫烯烃残余物流。然后可使第四富烯烃渗透流再循环到压缩机。因此，在某些实施例中，装置包括上面的（a）至（f），并包括： [0036] （g）第四膜分离单元，其具有第四供给进口、第四残余物出口以及第四渗透出口，其中，所述第一残余物出口与所述第四供给进口处于气体连通，并且其中，所述第四渗透出口与所述压缩机的所述净化气体进口处于气体连通。 [0037] 在某些实施例中，第四膜分离单元是无机膜并且对烯烃的选择性超过烷烃。 [0038] 在进一步的实施例中，膜分离单元可用以对排出气流中的附加气体提纯，例如氢。因此，在某些实施例中第三气体是氢，而第二膜分离单元是对氢的选择性超过烯烃和烷烃的聚合膜。 [0039] 偶尔，工艺的条件可以使得排出气流已经处在高压。在这种情形下，仅仅冷却就足以引起冷凝，并且可以分配有压缩机。由此，在另一个实施例中，装置包括： [0040] （a）冷凝器，其具有排出气体进口和冷却气体出口； [0041] （b）相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口和冷凝流出口，其中冷凝器的冷却气体出口与冷却气体进口流体连通； [0042] （c）第一膜分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口和第一渗透出口，其中未冷凝气体出口与第一供给进口流体连通； [0043] （d）第二膜分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口和第二渗透出口，其中未冷凝气体出口与第二供给进口流体连通； [0044] （e）压缩机，其具有第二渗透进口和压缩气体出口，其中第二渗透进口与第二渗透出口流体连通，并且其中压缩气体出口与冷凝器的排出气体进口流体连通。 [0045] 在一些实施例中，当第一分离单元在蒸汽渗透条件下工作时，装置可包括汽化器单元。在这种情形中，汽化器单元位于所述相分离器与所述第一膜分离单元之间，所述汽化器单元具有冷凝流进口和汽化气体出口，其中，所述冷凝流进口与所述相分离器的所述冷凝流出口处于流体连通，并且所述汽化气体出口与所述第一膜分离单元的所述第一供给进口处于流体连通。 [0046] 本实用新型还公开了以下方案。 [0047] 方案1. 一种用于处理排出流的装置，所述排出流是由制造烯烃或非聚合烯烃衍生物的操作产生的，所述排出气流包括烯烃、烷烃以及第三气体，所述装置包括： [0048] (a) 压缩机，其具有净化气体进口和压缩气体出口； [0049] (b) 冷凝器，其具有压缩气体进口和冷却气体出口，其中，所述压缩机的所述压缩气体出口与所述压缩气体进口处于气体连通； [0050] (c) 相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口以及冷凝流出口，其中，所述冷凝器的所述冷却气体出口与所述冷却气体进口处于流体连通； [0051] (d) 第一膜分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口以及第一渗透出口，其中，所述冷凝流出口与所述第一供给进口处于流体连通；以及 [0052] (e) 第二膜分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口以及第二渗透出口，其中，所述未冷凝气体出口与所述第二供给进口处于气体连通，并且其中，所述第二渗透出口与所述压缩机的所述净化气体进口处于气体连通。 [0053] 方案2. 如方案1所述的装置，其中，所述烯烃选自由乙烯、丙烯以及丁烯组成的组。 [0054] 方案3. 如方案1所述的装置，其中，所述第一膜分离单元是对烯烃选择性超过烷烃的无机膜。 [0055] 方案4. 如方案1所述的装置，其中，所述第二膜分离单元是对烯烃和烷烃选择性超过所述第三气体的聚合膜。 [0056] 方案5. 如方案1所述的装置，其中，所述第二膜是对烯烃选择性超过烷烃的无机膜。 [0057] 方案6. 如方案1所述的装置，还包括： [0058] (f) 第三膜分离单元，其具有第三供给进口、第三残余物出口以及第三渗透出口，其中，所述第二残余物出口与所述第三供给进口处于气体连通。 [0059] 方案7. 如方案6所述的装置，其中，所述第三膜分离单元是对烯烃和烷烃选择性超过所述第三气体的聚合膜。 [0060] 方案8. 如方案6所述的装置，还包括： [0061] (g) 第四膜分离单元，其具有第四供给进口、第四残余物出口以及第四渗透出口，其中，所述第一残余物出口与所述第四供给进口处于气体连通，并且其中，所述第四渗透出口与所述压缩机的所述净化气体进口处于气体连通。 [0062] 方案9. 如方案8所述的装置，和中，所述第四膜是无机膜且对烯烃选择性超过烷烃。 [0063] 方案10. 如方案1所述的装置，其中，所述第三气体是氮、氢或非聚合烯烃衍生物。 [0064] 方案11. 如方案1所述的装置，其中，所述第二膜分离单元是对氢选择性超过所述烯烃和烷烃的聚合膜。 [0065] 方案12. 如方案1所述的装置，还包括： [0066] （f）汽化器单元，其位于所述相分离器与所述第一膜分离单元之间，所述汽化器单元具有冷凝流进口和汽化气体出口，其中，所述冷凝流进口与所述相分离器的所述冷凝流出口处于流体连通，并且所述汽化气体出口与所述第一膜分离单元的所述第一供给进口处于流体连通。 [0067] 方案13. 一种用于处理排出流的装置，所述排出流是由制造烯烃或非聚合烯烃衍生物的操作产生的，所述排出气流包括烯烃、烷烃以及第三气体，所述装置包括： [0068] (a) 冷凝器，其具有排出气体进口和冷却气体出口； [0069] (b) 相分离器，其具有冷却气体进口、未冷凝气体出口以及冷凝流出口，其中，所述冷凝器的所述冷却气体出口与所述冷却气体进口处于流体连通； [0070] (c) 第一膜分离单元，其具有第一供给进口、第一残余物出口以及第一渗透出口，其中，所述冷凝流出口与所述第一供给进口处于流体连通； [0071] (d) 第二膜分离单元，其具有第二供给进口、第二残余物出口以及第二渗透出口，其中，所述未冷凝气体出口与所述第二供给进口处于流体连通；以及 [0072] (e) 压缩机，其具有第二渗透进口和压缩气体出口，其中，所述第二渗透进口与所述第二渗透出口处于流体连通，并且其中，所述压缩气体出口与所述冷凝器的所述排出气体进口处于流体连通。 [0073] 方案14. 如方案13所述的装置，还包括： [0074] （f）汽化器单元，其位于所述相分离器与所述第一膜分离单元之间，所述汽化器单元具有冷凝流进口和汽化气体出口，其中，所述冷凝流进口与所述相分离器的所述冷凝流出口处于流体连通，并且所述汽化气体出口与所述第一膜分离单元的所述第一供给进口处于流体连通。 [0076] 图1是示出了根据本实用新型的基本实施例的包括两个模分离步骤的烯烃回收工艺。 [0077] 图2是示出了包括第三膜分离步骤的用于图1的工艺的变体的工艺流程方案的示意图。 [0078] 图3是示出了包括第四膜分离步骤的用于图2的工艺的变体的工艺流程方案的示意图。 [0079] 图4是示出了用于图3的工艺的变体的工艺流程方案的示意图，其中第二分离步骤的膜由与图3中的第二分离步骤中的膜不同的材料构成。 [0080] 图5是用于图4的工艺的板梯的工艺流程方案的示意图，其中，在汽相中执行冷凝物的膜分离步骤。 [0081] 图6是示出了包括第四膜分离步骤的用于图5的工艺的变体的工艺流程方案的示意图。 [0082] 图7是示出了用于图6的工艺的变体的工艺流程方案的示意图，其中第二分离步骤的膜是与图6中的第二分离步骤中的膜不同的材料。 [0083] 图8是示出了包括三个膜分离步骤的烯烃回收工艺的示意图，其中，全部的三个膜由不同材料制成。 [0084] 图9是示出了烯烃回收工艺的示意图，其中，排出气流的源来自蒸气裂化器，并且该工艺包括由相同材料制成的第一膜和第二膜。 [0085] 图10是示出了烯烃回收工艺的示意图，其中，排出气流的源来自丁醇生产操作，并且该工艺包括由不同材料制成的第一膜和第二膜。 [0086] 图11是包括压缩机、冷凝器、相分离器以及两个膜分离单元的烯烃回收装置的基本实施例的示意图。 具体实施方式[0087] 如本文所使用的术语“排出气流”被理解为包括在烯烃或非聚合烯烃衍生物制造操作期间从任何单元操作或多个操作收回的气流。也就是说，排出气流并不是从聚合物制造操作收回的流。 [0089] 如本文所使用的术语“非聚合烯烃衍生物”指代由至少一个烯烃制成的产物，其中，所述产物不包含烯烃衍生物单体的重复单元。丙烯衍生物的示例包括但不限于氯醇（环氧丙烷的前体）；丁醛（丁醇的前体）；羰基醇，诸如2-甲基2-丁醇、正丁醇、2-乙基己醇、异壬醇以及异癸醇；异丙醇；丙烯酸；烯丙基氯；丙烯腈以及异丙苯。乙烯衍生物的示例包括但不限于环氧乙烷、醋酸乙烯酯、二氯化乙烯、乙醇以及苯乙烷。 [0090] 术语“C2+烃”意指具有至少两个碳原子的烃。 [0091] 本实用新型涉及一种用于从排出气流回收未反应烯烃的改善工艺，包括从烯烃和烯烃衍生物制造操作产生的烯烃、烷烃以及第三气体。该工艺还考虑到从反应器环路选择性地净化烷烃。用反应器环路，我们意指其中来自反应器的排出气流的至少一部分被直接地或间接地再循环到反应器的构造。可以将该工艺应用于其中向反应器馈送烯烃且其中在来自反应环路的排出气流中存在烯烃和烷烃的任何环路。 [0092] 在下面所述的实施例中，从产生烯烃的制造操作或者使用烯烃作为原料来产生非聚合烯烃衍生物的制造操作收回排出气流。 [0093] 产生烯烃的工艺的此类非限制性示例包括流化催化裂化、烯烃裂化、蒸汽裂化、烯烃复分解反应、甲醇制烯烃工艺（MTO）以及甲醇制丙烯（MTP）工艺。在本通过引用结合到本文中的Second Edition, R. A. Meyers (Ed), McGraw Hill, 1997中的“Handbook of Petroleum Refining Processes”的第3章中描述了提供现在FCC单元、低分子量烯烃的典型源的设计和操作的讨论的参考文献。其它工艺在本领域中是众所周知的，并且在这里不要求任何冗长的描述。 [0094] 对于烯烃衍生物制造工艺而言，非限制性示例包括氯醇（环氧丙烷的前体）、丁醛（丁醇的前体）、异丙醇、丙烯酸、烯丙基氯、丙烯腈、异丙苯、环氧乙烷、醋酸乙烯酯、二氯化乙烯、乙醇以及苯乙烷的生产。 [0095] 本领域的技术人员将认识到的是在本文中示出工艺方案的图1及其它附图是非常简单的框图，意图阐明本实用新型的实施例工艺的关键单元操作，并且实际工艺链可包括标准类型的许多附加步骤，诸如加热、冷冻、压缩、冷凝、泵送、各种类型的分离和/或分馏以及压力、温度、流量等的监视。本领域的技术人员还将认识到的是单元操作的细节对于不同的工艺而言不同。 [0096] 在图1中示出了烯烃回收工艺的基本实施例。 [0097] 来自制造工艺的排出气流101被与再循环未反应烯烃流117组合而产生气体混合物流102。排出气流通常至少包含未反应烯烃、类似烷烃以及第三气体。 [0098] 该第三气体通常是甲烷或无机气体，诸如氢、氮或氩气。此类气体不可避免地存在于来自制造链中的操作的流中，常常是因为其被作为不想要的污染物随着原料一起带入，并且有时是因为其在反应器或产物提纯步骤中被使用，并且如果其可以被分离并回收的话，在只奥工艺中具有内在价值。 [0099] 流中的烯烃与烷烃的比可差不多为5:1、6:1或者甚至7:1或以上。如果此流将在没有进一步处理的情况下被从制造工艺排出，则对于被净化的每个体积的烷烃而言，将损失多达五、六或七个体积的烯烃。 [0100] 气体混合物气体102被路由到压缩步骤103，其目标是将流压缩至气体混合物可在后续工艺步骤中被部分地冷凝的压力。压缩步骤可使用任何方便类型的压缩设备来执行，并且可在单级中或者在多级压缩链中执行，取决于所需的压缩程度。优选的是流102被提高到的压力不超过约35巴，并且更优选地不超过约30巴。 [0101] 从压缩步骤103出来的流是压缩流104。此流被发送到冷凝步骤105。冷凝步骤包括将流104冷却至烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。可以任何方式且在一个或多个子步骤中执行冷却，包括但不限于压缩机出口气体的简单的空气或水后冷却、针对其它现场工艺流的热交换、用外部制冷剂的冷冻以及这些的任何组合。优选地，此步骤应将流104冷却到不低于-40℃的温度，并且更优选地至不低于-35℃。 [0102] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，107，以提供冷凝液流108以及未冷凝气流114。冷凝液流108通常包括80 mol%、90 mol%或更多烯烃和烷烃。 [0103] 流108然后被作为原料流发送到膜分离步骤109。在此步骤中可使用具有适当性能性质的任何膜。膜可采取均质膜、整体不对称膜、多层复合膜、结合了凝胶或液体层或微粒的膜的形式或本领域中已知的任何其它形式。 [0104] 将在步骤109中使用的一个或多个膜由用于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何材料制成。优选地，膜在适宜条件下提供至少5的丙烯/丙烷选择性和400 gpu的丙烯通量。对于乙烯/乙烷分离而言，膜的优选选择性是5，并且优选乙烯通量是400 gpu。 [0105] 这些膜优选地是无机膜。具有烯烃/烷烃分离性质的无机膜是非常多微孔的，并且充当基于极性差而分离的非常细的筛。无机膜的特点在于良好的温度和化学阻力。更优选地，无及膜是沸石膜。此类膜包括但不限于基于沸石的膜，其为晶体氧化物，由硅、铝及其它阳离子组成，诸如涂敷在陶瓷或其它类型的支撑结构上的钠和钾。 [0106] 在某些实施例中，用于分离烯烃和烷烃的膜包括聚合膜。通常，这些膜具有由玻璃聚合物制成的选择性层。这些膜的典型示例包括但不限于聚（苯撑氧化物）（PPO）、聚酰亚胺、全氟化聚酰亚胺、Hyflon® AD以及Cytop®。 [0107] 在其它实施例中，在步骤109中使用的膜可包括促进传递膜。这些包含液体，该液体本身包含例如选择性地且可逆地与不饱和碳氢化合物反应以选择性地跨膜载送烯烃（丙烯）的自由银离子。 [0109] 可使用单个膜模块或一组博膜模块或模块阵列来执行在本文中公开的膜分离步骤。包含在一组膜模块上的单个单元或级适合于许多应用。如果残余物或渗透流或两者要求进一步的烯烃去除，则可将其传递至第二组的膜模块以用于第二处理步骤。此类多级或多步工艺及其变体对于本领域的技术人员而言将是熟悉的，其将认识到可以许多可能方式来配置膜分离步骤，包括单级、多级、多步或更复杂的两个或更多单元的阵列，采取串联或级联的布置。 [0110] 可以用提供用于跨膜渗透的驱动力的任何机制来操作在本文中公开的膜分离步骤。更一般地，通过保持供给侧与渗透侧之间的压力差或者通过用稀释渗透种类的气体连续地扫描渗透侧来提供此驱动力，这两种技术是在膜分离领域中都是众所周知的。 [0111] 膜分离步骤109可在渗透或全蒸发条件下发生。用“全蒸发条件”，我们意指将原料加热以提高其蒸气压，但保持在足够高的压力以防止膜的供给侧的蒸发。渗透侧被保持在基本上在原料的蒸气压以下的压力，因此蒸气将渗透膜。如果模分离步骤109在全蒸发条件下发生，则液流108首先并加热并流到且跨越膜110的供给侧。可以可选地将富含其它可渗透组分的低压渗透蒸气冷却并冷凝（未示出），或者可压缩并冷凝或者两者的组合。 [0112] 如果膜分离步骤109在蒸气渗透条件下发生，但液流108在流经膜110的供给侧之前被加热并汽化。 [0113] 在下面更详细地描述的图3中更详细地示出了液流的加热。液流108a被任何方便类型的直接加热器112加热以产生加热液流108b（如果在全蒸发条件下的话）或者汽化流108b（如果在蒸气渗透条件下的话）。 [0114] 返回参考图1，在任一条件下，相对于流108而言贫烯烃的残余物流114被从膜的供给侧收回。膜分离步骤减少此流的烯烃含量，优选地达到流中的烯烃与烷烃的比被减小至约1:1且更优选地在1:1以下的程度。可以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。 [0115] 渗透流111与膜原料相比富含烯烃。可选地，在某些实施例中，可使用此流作为用于工艺内的各种位置处的热回收的冷却剂以使制冷剂能量使用最小化。例如，可使用渗透流111作为热交换/冷凝步骤105中的冷却剂，作为升温渗透流出现。 [0116] 替换地，如果膜分离步骤109在全蒸发条件下发生，则将流111冷却并冷凝以提供或补充用于全蒸发步骤的驱动力可能更加有益。 [0117] 渗透流111代表着回收烯烃的相当客观的来源，优选地包含化学等级烯烃，具有至少90%的烯烃含量。在优选实施例中，渗透流111被作为原料返回到制造反应器。在这种情况下，渗透流最优选地包含聚合物等级烯烃，具有约99%或以上、诸如99.5%的烯烃含量。 [0118] 未冷凝气流114被作为原料流发送到第二膜分离步骤115。在此之前，可能期望将流114加热以回收热量和/或具有最佳操作温度。可用任何方式来实现流114的加热，优选地通过针对其它现场工艺流或与蒸汽的热交换。在图1中，热交换可在热压缩气流104与冷的未冷凝气流114之间发生。 [0119] 在包含（一个或多个）膜116的膜单元中执行膜分离步骤，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃和无机气体。在这里可以有两个选项。如果将烯烃和烷烃一起分离到渗透流中、留下在所有C2+烃方面被耗尽的残余物流更加重要，则可以使用第一种。对于此选项而言，应选择在整体的C2+烃和无机气体之间具有良好选择性的膜。例如，如果可以将渗透流传递回到其中可以高效地将烯烃和烷烃分离的单元操作，或者如果要净化或排出无机气体且其应具有低的总烃含量，则情况可能如此。在这种情况下，膜优选地具有至少约5、更优选地大于10的C2+烃相比于其它气体的选择性以及至少约400 gpu的烃渗透率。膜不需要匹配烯烃与烷烃之间的太多（如果有的话）选择性。 [0120] 可使用具有适当性能性质的任何膜。通常，对于此选项而言，这些膜是聚合物，并且优选地具有包括橡胶或弹性聚合物的选择性层。典型的优选膜包括但不限于丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚二甲硅氧烷（硅橡胶、氯磺化聚乙烯、聚硅碳酸盐共聚物以及氟橡胶。硅橡胶是供在此步骤中使用的最优选材料。 [0121] 如果以高浓度的烯烃和相对很少的烷烃来实现渗透流更加重要，则第二选项是有用的。需要出烯烃与无机气体之间的良好选择性之外还提供烯烃与烷烃之间的良好选择性的膜。在这种情况下，膜性质和皮那好与上文相对于用于步骤109所述的那些类似。 [0122] 用于跨膜渗透的驱动力由膜的供给层与渗透侧之间的压力差提供。如果冷凝步骤之后的未冷凝气体保持在高压，诸如在5巴以上，则这通常足够用于在没有附加压缩的情况下执行膜分离步骤。 [0123] 流114流经膜116的供给侧。相对于流114而言贫烯烃可选地烷烃的残余物流118被从膜的供给侧收回。此流通常包含高比例的第三气体，诸如氮、氢或甲烷，并且可在制造操作内或外面发送到任何期望的目的，或者简单地排出或者净化。与膜原料相比，渗透流 117富含烯烃以及可选地烷烃。然后使流117在压缩步骤103的上游再循环并与排出气流 101组合。 [0124] 在图2中示出了烯烃回收工艺的另一实施例。本实施例与图1的类似之处在于冷凝液流108和未冷凝气流114经历膜分离。 [0125] 然而，残余物流118现在被用第三膜分离步骤219进一步处理。流118充当原料流，并穿过选择性地可渗透烯烃以及烷烃超过其它气体的膜220。残余流222在这种情况下本质上不包含烯烃。可将渗透膜221送出到闪蒸（flare）或任何其它适当目的地。 [0126] 对于膜分离步骤219而言，优选膜材料类似于在上述膜分离步骤115中使用的聚合膜。 [0127] 在图3中示出了烯烃回收工艺的另一实施例。本实施例与图2的类似之处在于冷凝液流108、未冷凝气流114以及残余物流118经历膜分离。 [0128] 然而，在这种情况下，相对于流108而言贫烯烃的残余物流113进一步被第四膜分离步骤314处理。流113被作为原料料穿过膜315，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃。残余物流316包含排出气流101中的主要部分/或大部分的烷烃，并被从该工艺净化。渗透流317富含烯烃并在压缩步骤103上游被再循环。在图3、4、6和7的实施例中，用适当高再循环流317或617，流111或512的烷烃含量可足够低，使得其可以被送回制造反应器。 [0129] 用于膜分离步骤314的优选膜是无机膜，类似于在上述膜分离步骤109中所使用的那些。 [0130] 在图4中示出了烯烃回收工艺的另一实施例。本实施例与图3的类似之处在于冷凝液流108、第一残余物流113以及未冷凝气流114经历膜分离。 [0131] 未冷凝气流114被作为原料流发送到第二膜分离步骤415。此步骤在包含（一个或多个）膜416的膜单元中执行，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃和轻气体。膜优选地是无机膜，类似于在膜分离步骤109和314中所使用的那些。 [0132] 流114流经膜416的供给侧。相对于流416而言贫烯烃和可选地烷烃的残余物流418被从膜的供给侧收回。虽然贫烯烃，但此流包括烷烃和轻气体。残余物流418然后被发送到膜分离步骤219以用于如上所述的进一步处理。渗透流417与膜原料相比富含烯烃。 流417在压缩步骤103的上游再循环并与排出气流101组合。 [0133] 在图5中示出了将回收排出气流中的未反应烯烃的替换工艺配置。本实施例类似于图2，只是冷凝液流108被汽化，并且在气相中执行膜分离步骤510。除非另外说明，此图中的用于各种单元操作的选项和偏好及进入和离开该操作的流与在实施例1—4的实施例中相同。 [0134] 流108通过其中冷凝液体被汽化成气体而形成流509的加热步骤。加热可以任何方式执行，例如通过与适当的热流（如果在现场可用的话）或与蒸汽的热交换。在图5中，热交换可在热压缩气流504与冷液体冷凝物流108之间发生。在替换方案中，可以通过借助于阀等减小流上的压力使用较低温度热源来使流108汽化。 [0135] 蒸气流509然后被作为原料流发送到膜分离步骤510。此步骤在包含膜的膜单元511中执行，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃。用于此步骤的优选膜与在图1中的膜分离步骤109中所使用的那些类似。 [0136] 流509流经膜511的供给侧。相对于流509而言贫烯烃但富烷烃的残余物流513被从膜的供给侧收回，并作为净化气体离开该工艺。渗透流512与膜原料相比富含烯烃，并且可被再循环回到制造反应器或者送去进行进一步处理。 [0137] 在图6中示出了烯烃回收工艺的另一实施例。本实施例与图5的类似，但残余物流513被用第四膜步骤进一步处理。 [0138] 相对于流509而言贫烯烃的残余物流513被膜分离步骤614进一步处理。残余物流513作为原料流穿过膜615，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃。优选地，这些膜与在膜分离步骤510中所使用的那些相同。残余物流616包含从工艺净化的烷烃。渗透流617富含烯烃并在压缩步骤103上游被再循环。 [0139] 在图7中示出了图6的替换实施例。本实施例与图6的类似，但用不同的膜材料来处理未冷凝气流114。 [0140] 未冷凝气流114被作为原料流发送到第二膜分离步骤715。此步骤在包含膜716的膜单元中执行，其选择性地可渗透烯烃超过烷烃以及可渗透烯烃超过轻气体。优选膜与在膜分离步骤510和614中所使用的那些类似。 [0141] 流114流经膜716的供给侧。相对于流114而言贫烯烃的残余物流718被从膜的供给侧收回并被发送到膜分离步骤219以用于进一步处理。渗透物流717富含烯烃并在压缩步骤103上游被再循环且与净化流101组合。 [0142] 在图8中示出了烯烃回收工艺的另一实施例。本实施例在排出流包含氢并期望从此流回收某些高纯度氢而不是将其释放到图1的步骤115的残余物流中时有用。 [0143] 排出气流801被与富烯烃渗透流821组合而产生气体混合物流802。排出气流101通常至少包含未反应烯烃单体、烷烃以及第三气体。在本实施例中，第三气体是氢。 [0144] 气体混合物流802被路由到压缩步骤803，其目标是将流压缩至气体混合物可在后续工艺步骤中被部分地冷凝的压力。压缩步骤可使用任何方便类型的压缩设备来执行，并且可在单级中或者在多级压缩链中执行，取决于所需的压缩程度。优选的是流802被提高到的压力不超过约35巴，并且更优选地不超过约30巴。 [0145] 从压缩步骤803出来的流是压缩流804。此流被发送到冷凝步骤805。冷凝步骤包括将流804冷却至烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。可以任何方式且在一个或多个子步骤中执行冷却，包括但不限于压缩机出口气体的简单的空气或水后冷却、针对其它现场工艺流的热交换、用外部制冷剂的冷冻以及这些的任何组合。优选地，此步骤应将流804冷却到不低于-40℃的温度，并且更优选地至不低于-35℃。 [0146] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，807，以提供冷凝液流808以及未冷凝气流814。冷凝液流808通常包括80 mol%、90 mol%或更多烯烃和烷烃。 [0147] 流808然后被作为原料流发送到膜分离步骤809。在此步骤中可使用具有适当性能性质的任何膜。膜可采取均质膜、整体不对称膜、多层复合膜、结合了凝胶或液体层或微粒的膜的形式或本领域中已知的任何其它形式。 [0148] 将在步骤809中使用的一个或多个膜由用于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何材料制成。优选地，膜在适宜条件下提供至少5的丙烯/丙烷选择性和400 gpu的丙烯通量。对于乙烯/乙烷分离而言，膜的优选选择性是5，并且优选乙烯通量是400 gpu。 [0149] 这些膜优选地是无机膜。具有烯烃/烷烃分离性质的无机膜是非常多微孔的，并且充当基于极性差而分离的非常细的筛。无机膜的特点在于良好的温度和化学阻力。更优选地，无及膜是沸石膜。此类膜包括但不限于基于沸石的膜，其为晶体氧化物，由硅、铝及其它阳离子组成，诸如涂敷在陶瓷或其它类型的支撑结构上的钠和钾。 [0150] 第一膜分离步骤809可在渗透或全蒸发条件下发生。用“全蒸发条件”，我们意指将原料加热以提高其蒸气压，但保持在足够高的压力以防止膜的原料侧的蒸发。渗透侧被保持在基本上在原料的蒸气压以下的压力，因此蒸气将渗透膜。如果膜分离步骤809在全蒸发条件下发生，则液流808首先并加热并流到且跨越膜810的供给侧。可以可选地将富含其它可渗透组分的低压渗透蒸气冷却并冷凝（未示出），或者可压缩并冷凝或者两者的组合。 [0151] 如果膜分离步骤809在蒸气渗透条件下发生，但液流808在流经膜810的供给侧之前被加热并汽化（未示出）。 [0152] 返回参考图1，在任一条件下，相对于流808而言贫烯烃的残余物流813被从膜的供给侧收回。膜分离步骤减少此流的烯烃含量，优选地达到流中的烯烃与烷烃的比被减小至约1:1且更优选地在1:1以下的程度。可以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。 [0153] 渗透流811与膜原料相比富含烯烃。可选地，在某些实施例中，可使用此流作为用于工艺内的各种位置处的热回收的冷却剂以使制冷剂能量使用最小化。例如，可使用渗透流811作为热交换/冷凝步骤805中的冷却剂，作为升温渗透流出现。 [0154] 替换地，如果膜分离步骤809在全蒸发条件下发生，则将流811冷却并冷凝以提供或补充用于全蒸发步骤的驱动力可能更加有益。 [0155] 渗透流811代表着回收烯烃的相当客观的来源，优选地包含化学等级烯烃，具有至少90%的烯烃含量。 [0156] 未冷凝气流814被作为原料流发送到第二膜分离步骤815。在此之前，可能期望将流814加热以回收热量和/或具有最佳操作温度。可用任何方式来实现流814的加热，优选地通过针对其它现场工艺流或与蒸汽的热交换。在图8中，热交换可在热压缩气流804与冷的未冷凝气流884之间发生。 [0157] 在包含（一个或多个）膜816的膜单元中执行第二膜分离步骤815，其选择性地可渗透氢（或任何其它期望第三气体）超过C2+烃。在本实施例中，膜优选地具有至少约5、更优选地大于30的氢相比于C2+烃及其它气体的选择性以及至少约200 gpu的烃渗透率。 [0158] 在第二膜分离步骤815中可使用具有适当性能性质的任何膜。膜可采取均质膜、整体不对称膜、多层复合膜、结合了凝胶或液体层或微粒的膜的形式或本领域中已知的任何其它形式。 [0159] 典型的优选聚合膜具有基于聚酰亚胺或聚酰亚胺衍生物的选择性层。适合于选择性层的其它聚合材料包括聚苯并咪唑及其衍生物以及聚苯并恶唑。适合于无机膜的典型材料包括各种类型的金属、金属合金以及陶瓷。其它适当的膜包括稠密离子运输膜或质子传导膜。 [0160] 用于跨膜渗透的驱动力由膜的供给层与渗透侧之间的压力差提供。如果冷凝步骤之后的未冷凝气体保持在高压，诸如在5巴以上，则这通常足够用于在没有附加压缩的情况下执行膜分离步骤。 [0161] 流814流经膜816的供给侧。相对于流814而言贫氢和可选地烷烃的残余物流817被从膜的供给侧收回。渗透流818与膜原料相比富含氢。优选地，此流包含80 mol%或更多的氢，并且可以是有用的氢源。 [0162] 与流814相比贫氢的残余物流817被膜分离步骤819进一步处理。残余物流817作为原料流穿过膜820，其选择性地可渗透C2+烃超过其它气体。优选地，这些膜与在图1的膜分离步骤115中所使用的那些相同。残余物流822包含废气，诸如氮或甲烷。渗透流821富含C2+烃烃并在压缩步骤803上游被再循环。 [0163] 图11是用于在制造操作中回收烯烃的装置的示意图。该装置包括压缩机1104，其包括排出气体出口1104以及压缩气体出口1105。 [0164] 在操作中，包括烯烃、烷烃以及第三气体的排出气流1101被与第二富烯烃流1128混合，并经由排出气流进口1104被引入到压缩机1103中。压缩机1104产生压缩气流1106，其通过压缩气体出口1105离开压缩机 。 [0165] 冷凝器1107包括压缩其它进口1108以及冷却气体出口1110。压缩气体1106被引导至冷凝器的压缩气体进口1108中，在那里，其被冷却到烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被冷凝。可以任何方式执行冷却，并且可使用一个或多个冷却单元来执行，诸如热交换器、二次冷却器、制冷机或这些的任何组合。一旦被冷却，冷却刘1110通过冷却气体出口1110离开冷凝器。 [0166] 相分离器1111包括冷却流进口1112、冷凝流出口1114以及未冷凝流出口1121。相分离器1111将冷却流1110的液体和气体部分分离。冷却流进口1112与冷却流出口1110流体连通。在分离之后，冷凝流1114以及未冷凝气流1122分别地通过出口1113和1121离开相分离器1111。 [0167] 第一分离单元1115包括第一原料进口1116、第一渗透出口1118以及第一残余物出口1117。第一分离单元1115与相分离器1111的冷凝气流出口1113流体连通。第一原料进口1116允许冷凝流1114进入第一分离单元1115。冷凝流1114可根据分离条件作为液体或其它进入第一分离单元1115。 [0168] 在其中第一分离单元1115中的分离在蒸气渗透下发生的实施例中，使用具有与冷凝气流出口1114流体连通的液体进口和与第一原料进口1116气体连通的气体出口的汽化器单元来使冷凝流汽化。 [0169] 用第一分离单元1115来处理冷凝流1114，其包含选择性地可渗透烯烃超过烷烃的膜1121。第一分离单元1115产生第一渗透流1119以及第一残余物流1120。第一残余物出口1117以及第一渗透出口1118分别地允许第一残余物流1120以及第一渗透流1119被从第一分离单元1115收回。 [0170] 第二分离单元1123包括第二原料进口1124、第二渗透出口1126以及第二残余物出口1125。第二分离单元1123与相分离器1111的未冷凝气体出口1121气体连通。第二原料进口1124允许未冷凝气流1122进入第二分离单元1123。未冷凝气流被第二分离单元1123处理，其包含优先地去除烯烃以产生第二渗透流1128以及第二残余物流1127的膜1129。膜1129可替换地根据要执行的分离的类型而选择性地可渗透C2+烃或氢。第二渗透出口1126以及第二残余物出口1125分别地允许第二渗透流1128以及第二残余物流1127被从第二分离单元1123收回。第二分离单元1123也与压缩机1103的排出气流进口1104气体连通。这允许第二渗透流1128被路由回到压缩机1103以用于进一步的烯烃回收。 [0171] 现在通过以下示例来进一步描述本实用新型，其意图说明本实用新型，但是并不意图以任何方式限制该范围或底层原理。 [0172] 示例 [0173] 示例1. 并非根据本实用新型的未冷凝气流的处理 [0174] 为了与以下示例比较，在其中仅处理来自分离器107的未冷凝气流114的工艺中执行计算。换言之，将流108从分离器收回且不进行进一步处理。该处理包括使用两个膜分离步骤，类似于图2中的步骤115和219。同样地，将该流标记为与图2中表示的未冷凝气流的处理工艺相对应。 [0175] 针对计算，将排出气流假设为具有1,139 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷以及氮。还假设摩尔组成大约如下： [0176] 氮：76% [0177] 丙烯：21% [0178] 丙烷：3% [0179] 进一步假设排出气流在压缩步骤103中被压缩至24巴，然后在冷凝步骤105中被冷却至-22℃。 [0180] 使用在MTR处编写并结合到计算机工艺模拟程序（德克萨斯州奥斯汀ChemCad6.3，ChemStations）中的的差分元件膜代码来执行计算。 [0181] 在表1中示出计算的结果： [0182] [0183] 在仅处理未冷凝气流114的情况下，工艺回收约640 kg/h的99.5%纯度的氮。贫烷烃的烯烃未被回收。 [0184] 示例2. 根据图3的本实用新型的烯烃回收工艺 [0185] 执行计算以对图3的工艺在制造操作中处理排出气流方面的性能进行建模。液体冷凝物的膜分离在全蒸发条件下发生。 [0186] 在表2中示出计算的结果： [0187] [0188] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现96%的烯烃回收。净化流316中的烯烃与烷烃的比减小至约1:10。 [0189] 示例3. 根据图5的本实用新型的烯烃回收工艺 [0190] 执行计算以对图5的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。在表3中示出计算的结果： [0191] [0192] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现88%的烯烃回收。净化流513中的丙烯与丙烷的比减小至小于1:1。 [0193] 示例4. 根据图6的本实用新型的烯烃回收工艺 [0194] 执行计算以对图6的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。在表4中示出计算的结果： [0195] [0196] 使用聚合膜来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现96%的烯烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至约1:10。 [0197] 示例5. 根据图7的本实用新型的烯烃回收工艺 [0198] 执行计算以对图7的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。在表5中示出计算的结果： [0199] [0200] 使用聚合膜与无机膜的组合来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现处于94%纯度的几乎99%的烯烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至1:14。 [0201] 示例6. 根据图7的本实用新型的烯烃回收工艺 [0202] 执行计算以对图9的工艺在制造操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。除非另外说明，关于流组成和操作条件的所有假设与在示例5中相同。选择再循环速率、膜操作压力和膜面积以便以比在前述示例中更高的纯度回收丙烯。 [0203] [0204] 使用聚合膜与无机膜的组合来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现处于99.6%纯度的75%的烯烃回收。净化流616中的烯烃与烷烃的比减小至1:0.7。 [0205] 示例7. 根据图9的本实用新型的烯烃回收工艺 [0206] 执行计算以对图9的工艺在蒸汽裂化操作中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。针对计算，将排出气流假设为具有13,943 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷、氮、甲烷、乙烯、乙烷以及C4+烃。还假设摩尔组成大约如下： [0207] 氢：28% [0208] 甲烷：22% [0209] 乙烯：19% [0210] 丙烯：13% [0211] 乙烷：10% [0212] 氮：5% [0213] 丙烷：2% [0214] C4+：1% [0215] 进一步假设排出气流在冷凝步骤905中被冷却至-20℃。 [0216] 使用在MTR处编写并结合到计算机工艺模拟程序（德克萨斯州奥斯汀ChemCad6.3，ChemStations）中的的差分元件膜代码来执行计算。 [0217] 参考图9，将排出气流901与压缩气流921组合而形成混合气流902。气流901处于来自蒸汽裂化器的足够高的压力，其不需要压缩。因此，可以将混合气流902直接地发送到冷凝步骤905。冷凝步骤包括将流902冷却至烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。 [0218] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，907，以提供冷凝液流908a以及未冷凝气流914。 [0219] 冷凝液流908a被任何方便类型的直接加热器909加热而产生蒸气流908b。在替换方案中，可以通过借助于阀等减小流上的压力使用较低温度热源来使流908a汽化。在某些实施例中，可以通过与热压缩气体流904的热交换将冷的冷凝液流908a加热。 [0220] 蒸气流908b然后被作为原料流传递到第一膜分离步骤910。将在步骤910中使用的一个或多个膜911是无机膜，但是可使用适合于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何其它材料。相对于流908b而言贫烯烃的第一残余物流913被从膜的供给侧收回。可以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。与流909相比富烯烃的第一渗透流被从膜的渗透侧收回，并且可再循环回到制造反应器或者送去进行进一步处理。 [0221] 第一膜分离步骤910减少流913的烯烃含量，优选地达到流中的烯烃与烷烃的比被减小至约1:1且更优选地在1:1以下的程度。 [0222] 未冷凝气流914被作为原料流发送到第二膜分离步骤915。在此之前，可能期望将流914（未示出）加热以回收热量和/或具有最佳操作温度。可用任何方式来实现流914的加热，优选地通过针对其它现场工艺流或与蒸汽的热交换。 [0223] 在包含（一个或多个）膜916的膜单元中执行第二膜分离步骤915，其由无机材料制成，但是可使用选择性地渗透系统超过烷烃及其它轻气体的任何其它适当材料。 [0224] 未冷凝气流914流经第二膜916的供给侧。相对于流914而言贫烯烃的第二残余物流918被从膜的供给侧收回。第二渗透流919与膜原料相比富含烯烃。 [0225] 可通过将渗透流919发送到压缩机920以产生压缩气流921来使此流再循环回到所述工艺。流921然后在冷凝步骤905上游再循环。 [0226] 在表7中示出计算的结果： [0227] [0228] 使用无机膜来处理未冷凝气流和冷凝物，该工艺实现91%的烯烃回收。净化流913中的烯烃与烷烃的比减小至1:6。 [0229] 示例8. 根据图10的本实用新型的烯烃回收工艺 [0230] 执行计算以对图10的工艺在丁醇制造工艺中处理排出气流以回收烯烃方面的性能进行建模。针对计算，将排出气流假设为具有908 kg/小时的流速并包含丙烯、丙烷、氮、氢、甲烷、一氧化碳、正丁醛/二氧化碳以及氩气。还假设摩尔组成大约如下： [0231] 丙烯：27% [0232] 丙烷：26% [0233] 氮：18% [0234] 氢：15% [0235] 甲烷：5% [0236] 一氧化碳：3% [0237] 正丁醛：2% [0238] 二氧化碳：2% [0239] 氩气：2% [0240] 进一步假设排出气流在冷凝步骤1005中被冷却至-20℃。 [0241] 使用在MTR处编写并结合到计算机工艺模拟程序（德克萨斯州奥斯汀ChemCad6.3，ChemStations）中的的差分元件膜代码来执行计算。 [0242] 参考图10，将排出气流1001与压缩气流1021组合而形成混合气流1002。气流1001处于来自非聚合烯烃衍生物制造操作的足够高的压力，其不需要压缩。因此，可以将混合气流1002直接地发送到冷凝步骤1005。冷凝步骤包括将流1002冷却至烯烃露点温度以下，使得烯烃的主要部分被冷凝，后面是结果产生的液相和气相的分离。 [0243] 通过压缩和冷却形成的液相和气相在分离鼓等中被用常规手段分离，1007，以提供冷凝液流1008a以及未冷凝气流1014。 [0244] 冷凝液流1008a被任何方便类型的直接加热器1009加热而产生蒸气流1008b。在替换方案中，可以通过借助于阀等减小流上的压力使用较低温度热源来使流1008a汽化。在某些实施例中，可以通过与热压缩气体流1004的热交换将冷的冷凝液流1008a加热。 [0245] 蒸气流1008b然后被作为原料流传递到第一膜分离步骤1010。将在步骤1010中使用的一个或多个膜1011是无机膜，但是可使用适合于选择性地渗透烯烃超过烷烃的任何其它材料。相对于流1008b而言贫烯烃的第一残余物流1013被从膜的供给侧收回。可以相对很少的烯烃损失从所述工艺净化此流。与流1009相比富烯烃的第一渗透流被从膜的渗透侧收回，并且可再循环回到制造反应器或者送去进行进一步处理。 [0246] 第一膜分离步骤1010减少流1013的烯烃含量，优选地达到流中的烯烃与烷烃的比被减小至约1:1且更优选地在1:1以下的程度。 [0247] 未冷凝气流1014被作为原料流发送到第二膜分离步骤1015。在此之前，可能期望将流1014（未示出）加热以回收热量和/或具有最佳操作温度。可用任何方式来实现流1014的加热，优选地通过针对其它现场工艺流或与蒸汽的热交换。 [0248] 在包含（一个或多个）膜1016的膜单元中执行第二膜分离1015，其由选择性地渗透C2+烃超过无机气体的任何适当材料制成。 [0249] 未冷凝气流1014流经第二膜1016的供给侧。相对于流1014而言贫烯烃的第二残余物流1018被从膜的供给侧收回。第二渗透流1019与膜原料相比富含烯烃。 [0250] 可通过将渗透流1019发送到压缩机1020以产生压缩气流1021来使此流再循环回到所述工艺。流1021然后在冷凝步骤1005上游再循环。 [0251] 在表8中示出计算的结果： [0252] [0253] 使用聚合物模来处理未冷凝气流并使用无机膜来处理冷凝物，该工艺实现90%的烯烃回收。净化流1013中的烯烃与烷烃的比减小至约1:9。 |
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