氣流114被作為原料流發(fā)送到第二膜分離步驟715。此步驟在包含膜716 的膜單元中執(zhí)行，其選擇性地可滲透烯烴超過烷烴。優(yōu)選膜與在膜分離步驟510和614中 所使用的那些類似。
[0118] 流114流經(jīng)膜716的供給側(cè)。相對于流114而言貧烯烴的殘余物流718被從膜的 供給側(cè)收回并被發(fā)送到膜分離步驟219以用于進(jìn)一步處理。滲透物流717富含烯烴并在壓 縮步驟103上游被再循環(huán)且與凈化流101組合。
[0119] 在圖8中示出了烯烴回收工藝的另一實施例。本實施例在凈化流包含氫并期望從 此流回收某些高純度氫而不是將其釋放到步驟115的殘余物流中時有用。
[0120] 供給氣流801被與富C2+烴滲透流821組合而產(chǎn)生氣體混合物流802。氣流801通 常至少包含未反應(yīng)烯烴單體和烷烴。在本情形中，氣流801還包含是氫。
[0121] 氣體混合物流802被路由到壓縮步驟803,其目標(biāo)是將流壓縮至氣體混合物可在 后續(xù)工藝步驟中被部分地冷凝的壓力。壓縮步驟可使用任何方便類型的壓縮設(shè)備來執(zhí)行， 并且可在單級中或者在多級壓縮鏈中執(zhí)行，取決于所需的壓縮程度。優(yōu)選的是流102被提 高到的壓力不超過約35巴，并且更優(yōu)選地不超過約30巴。
[0122] 從壓縮步驟803出來的流是壓縮流804。此流被發(fā)送到冷凝步驟805。冷凝步驟 包括將流804冷卻至烯烴露點溫度以下，使得烯烴的主要部分被冷凝，后面是結(jié)果產(chǎn)生的 液相和氣相的分離?？梢匀魏畏绞角以谝粋€或多個子步驟中執(zhí)行冷卻，包括但不限于壓縮 機出口氣體的簡單的空氣或水后冷卻、針對其它現(xiàn)場工藝流的熱交換、用外部制冷劑的冷 凍以及這些的任何組合。優(yōu)選地，此步驟應(yīng)將流804冷卻到不低于-40°C的溫度，并且更優(yōu) 選地至不低于-35°C。
[0123] 通過壓縮和冷卻形成的液相和氣相在分離鼓等中被用常規(guī)手段分離，807,以提供 冷凝液流808以及未冷凝氣流814。冷凝液流808通常包括80mol%、90mol%或更多烯烴 和烷烴。
[0124] 流808然后被作為原料流發(fā)送到膜分離步驟809。在此步驟中可使用具有適當(dāng)性 能性質(zhì)的任何膜。膜可采取均質(zhì)膜、整體不對稱膜、多層復(fù)合膜、結(jié)合了凝膠或液體層或微 粒的膜的形式或本領(lǐng)域中已知的任何其它形式。
[0125] 將在步驟809中使用的一個或多個膜由用于選擇性地滲透烯烴超過烷烴的任何 材料制成。優(yōu)選地，膜在適宜條件下提供至少5的丙烯/丙烷選擇性和400gpu的丙烯通 量。對于乙烯/乙烷分離而言，膜的優(yōu)選選擇性是5,并且優(yōu)選乙烯通量是400gpu。
[0126] 這些膜優(yōu)選地是無機膜。具有烯烴/烷烴分離性質(zhì)的無機膜是非常多微孔的，并 且充當(dāng)基于極性差而分離的非常細(xì)的篩。無機膜的特點在于良好的溫度和化學(xué)阻力。更優(yōu) 選地，無及膜是沸石膜。此類膜包括但不限于基于沸石的膜，其為晶體氧化物，由硅、鋁及其 它陽離子組成，諸如涂敷在陶瓷或其它類型的支撐結(jié)構(gòu)上的鈉和鉀。
[0127] 第一膜分離步驟809可在滲透或全蒸發(fā)條件下發(fā)生。用"全蒸發(fā)條件"，我們意指 將原料加熱以提高其蒸氣壓，但保持在足夠高的壓力以防止膜的原料側(cè)的蒸發(fā)。滲透側(cè)被 保持在基本上在原料的蒸氣壓以下的壓力，因此蒸氣將滲透膜。如果膜分離步驟809在全 蒸發(fā)條件下發(fā)生，則液流808首先并加熱并流到且跨越膜810的供給側(cè)?？梢钥蛇x地將富 含其它可滲透組分的低壓滲透蒸氣冷卻并冷凝(未示出），或者可壓縮并冷凝或者兩者的組 合。
[0128] 如果膜分離步驟809在蒸氣滲透條件下發(fā)生，但液流808在流經(jīng)膜810的供給側(cè) 之前被加熱并汽化(未示出）。
[0129] 返回參考圖1，在任一條件下，相對于流808而言貧烯烴的殘余物流813被從膜的 供給側(cè)收回。膜分離步驟減少此流的烯烴含量，優(yōu)選地達(dá)到流中的烯烴與烷烴的比被減小 至約1:1且更優(yōu)選地在1:1以下的程度?？梢韵鄬苌俚南N損失從所述工藝凈化此流。
[0130] 滲透流811與膜原料相比富含烯烴?？蛇x地，在某些實施例中，可使用此流作為用 于工藝內(nèi)的各種位置處的熱回收的冷卻劑以使制冷劑能量使用最小化。例如，可使用滲透 流811作為熱交換/冷凝步驟805中的冷卻劑，作為升溫滲透流出現(xiàn)。
[0131] 替換地，如果膜分離步驟809在全蒸發(fā)條件下發(fā)生，則將流811冷卻并冷凝以提供 或補充用于全蒸發(fā)步驟的驅(qū)動力可能更加有益。
[0132] 滲透流811代表著回收烯烴的相當(dāng)客觀的來源，優(yōu)選地包含化學(xué)等級烯烴，具有 至少90%的烯烴含量。
[0133] 未冷凝氣流814被作為原料流發(fā)送到第二膜分離步驟815。在此之前，可能期望將 流814加熱以回收熱量和/或具有最佳操作溫度?？捎萌魏畏绞絹韺崿F(xiàn)流814的加熱，優(yōu) 選地通過針對其它現(xiàn)場工藝流或與蒸汽的熱交換。在圖8中，熱交換可在熱壓縮氣流804 與冷的未冷凝氣流884之間發(fā)生。
[0134] 在包含(一個或多個）膜816的膜單元中執(zhí)行第二膜分離步驟815,其選擇性地可 滲透氫超過C2+烴。膜優(yōu)選地具有至少約5、更優(yōu)選地大于30的氫相比于C2+烴及其它氣體 的選擇性以及至少約200gpu的烴滲透率。
[0135] 在第二膜分離步驟815中可使用具有適當(dāng)性能性質(zhì)的任何膜。膜可采取均質(zhì)膜、 整體不對稱膜、多層復(fù)合膜、結(jié)合了凝膠或液體層或微粒的膜的形式或本領(lǐng)域中已知的任 何其它形式。
[0136] 典型的優(yōu)選聚合物膜具有基于聚酰亞胺或聚酰亞胺衍生物的選擇性層。適合于選 擇性層的其它聚合材料包括聚苯并咪唑及其衍生物以及聚苯并惡唑。適合于無機膜的典型 材料包括各種類型的金屬、金屬合金以及陶瓷。其它適當(dāng)?shù)哪ぐǔ砻茈x子運輸膜或質(zhì)子 傳導(dǎo)膜。
[0137] 用于跨膜滲透的驅(qū)動力由膜的供給層與滲透側(cè)之間的壓力差提供。如果冷凝步驟 之后的未冷凝氣體保持在高壓，諸如在5巴以上，則這通常足夠用于在沒有附加壓縮的情 況下執(zhí)行膜分離步驟。
[0138] 流814流經(jīng)膜816的供給側(cè)。相對于流814而言貧氫和可選地烷烴的殘余物流 817被從膜的供給側(cè)收回。滲透流818與膜原料相比富含氫。優(yōu)選地，此流包含80mol%或 更多的氫，并且可以是有用的氫源。
[0139] 與流814相比貧氫的殘余物流817被膜分離步驟819進(jìn)一步處理。殘余物流817 作為原料流穿過膜820,其選擇性地可滲透C2+烴超過其它氣體。優(yōu)選地，這些膜與在圖1 的膜分離步驟115中所使用的那些相同。殘余物流822包含廢氣，諸如氮或甲烷。滲透流 821富含C2+烴烴并在壓縮步驟803上游被再循環(huán)。
[0140] 現(xiàn)在通過以下示例來進(jìn)一步描述本實用新型，其意圖說明本實用新型，但是并不 意圖以任何方式限制該范圍或底層原理。
[0141] 示例
[0142] 示例1.并非枏據(jù)本實用新銦的未冷凝氣流的處理
[0143] 為了與以下示例比較，在其中僅處理來自分離器107的未冷凝氣流114的工藝中 執(zhí)行計算。換言之，將流108從分離器收回且不進(jìn)行進(jìn)一步處理。該處理包括使用兩個膜 分離步驟，類似于圖2中的步驟115和219。同樣地，將該流標(biāo)記為與圖2中表示的未冷凝 氣流的處理工藝相對應(yīng)。
[0144] 針對計算，將凈化流假設(shè)為具有1，139kg/小時的流速并包含丙烯、丙烷以及氮。 還假設(shè)摩爾組成大約如下：
[0145]氮：76%
[0146]丙烯：21%
[0147]丙烷：3%
[0148] 進(jìn)一步假設(shè)凈化流在壓縮步驟103中被壓縮至24巴，然后在冷凝步驟105中被冷 卻至-22°C。
[0149] 使用在MTR處編寫并結(jié)合到計算機工藝模擬程序(德克薩斯州奧斯汀ChemCad 6. 3,ChemStations)中的的差分元件膜代碼來執(zhí)行計算。
[0150] 在表1中示出計算的結(jié)果：
[0152] 在僅處理未冷凝氣流114的情況下，工藝回收約640kg/h的99. 5%純度的氮，用 于在凈化箱中重新使用。貧烷烴的烯烴未被回收。
[0153] 示例2.枏據(jù)圖3的本實用新銦的凈化流回收工藝
[0154] 執(zhí)行計算以對圖3的工藝在處理來自聚合工藝的凈化箱尾氣的凈化流方面的性 能進(jìn)行建模。液體冷凝物的膜分離在全蒸發(fā)條件下發(fā)生。
[0155] 在表2中示出計算的結(jié)果：
[0156]
[0157] 使用聚合物膜來處理未冷凝氣流并使用無機膜來處理冷凝物，該工藝實現(xiàn)96%的 烯烴回收。凈化流316中的烯烴與烷烴的比減小至約1:10。
[0158] 示例3.枏據(jù)圖5的本實用新銦的凈化流回收工藝
[0159] 執(zhí)行計算以對圖5的工藝在處理來自聚烯烴制造工藝的凈化流方面的性能進(jìn)行 建模。在表3中示出計算的結(jié)果：
[0160]
[0161] 使用聚合物膜來處理未冷凝氣流并使用無機膜來處理冷凝物，該工藝實現(xiàn)88%的 烯烴回收。凈化流513中的丙烯與丙烷的比減小至小于1:1。
[0162] 示例4.枏據(jù)圖6的本實用新銦的凈化流回收工藝
[0163] 執(zhí)行計算以對圖6的工藝在處理來自聚烯烴制造工藝的凈化流方面的性能進(jìn)行 建模。在表4中示出計算的結(jié)果：
[0164]
[0165] 使用聚合物膜來處理未冷凝氣流并使用無機膜來處理冷凝物，該工藝實現(xiàn)96%的 烯烴回收。凈化流616中的烯烴與烷烴的比減小至約1:10。
[0166] 示例5.枏據(jù)圖7的本實用新銦的凈化流回收工藝
[0167] 執(zhí)行計算以對圖7的工藝在處理來自聚烯烴制造工藝的凈化流方面的性能進(jìn)行 建模。在表5中示出計算的結(jié)果：
[0168]
[0169] 使用聚合物膜與無機膜的組合來處理未