一种将巴氏精馏应用于脱乙烷-乙烯分馏的轻烃分离方法

摘要

本发明涉及一种将巴氏精馏应用于脱乙烷-乙烯分馏的轻烃分离方法；C2-C3进入带有巴氏精馏段的脱乙烷塔，被分离为乙烯气体、C2馏分和C3馏分；乙烯气体被部分冷凝，冷凝液被送到脱乙烷塔上层塔盘作回流液；未冷凝的乙烯气体作为合格气体乙烯送出装置；C3馏分作为产品排出；C2馏分进入乙烯分馏塔，乙烷与乙烯被分开；乙烷作为产品送出；乙烯被冷凝，乙烯液体送到乙烯分馏塔的最上层塔盘作回流液；其余的乙烯液体作为合格乙烯液体产品被送到装置外；本方法将巴氏精馏段用于脱乙烷塔，改“轻组分脱除”为轻组分提浓，使脱乙烷塔顶乙烯气体达到聚合级产品规格要求而作为合格乙烯产品直接输出，与现有技术相比明显降低了能耗。

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用巴氏精馏的轻烃分离方法，特别是涉及一种将 巴氏精馏应用于脱乙烷-乙烯分馏的轻烃分离方法，适用于前脱丙烷前加 氢分离流程。

背景技术

轻烃分离，指的是乙烯装置等相关生产装置对其回收的氢气及碳一 至碳五烃类混合物(缩写：H₂-C₁-C₅)进行的分离。

甲烷及更轻馏分(氢)缩写为C₁^-，碳二馏分缩写为C₂，碳三馏分缩写 为C₃，碳二与碳三馏分混和物缩写为C₂-C₃，碳四及更重馏分缩写为C₄⁺。

把脱乙烷塔系和乙烯分馏塔系作为一个系统加以研究时，其分离过 程表示为“脱乙烷-乙烯分馏”，该分离系统表示为“脱乙烷-乙烯分馏系 统”。

在轻烃分离领域，设计者常在分馏塔侧线采出塔盘上方设若干塔盘， 用这一段塔盘的分馏作用，将进料中比侧线产品更易挥发的轻组分脱除。 为此，需让塔顶馏出物部分冷凝以获得回流液，而排出未冷凝的气相物， 轻组分随之脱除。这种脱除轻组分的方法称为“巴氏精馏”，所设若干塔 盘所在的塔器分段称为“巴氏精馏段”。在现有技术中，设计者采用巴氏 精馏段，目的是用其代替为进料专设的脱轻组分塔，以免去多建造一台 脱轻组分塔的投资，也免去脱轻组分塔的再沸热量消耗。

在前脱丙烷前加氢分离流程中，现有技术的脱乙烷塔系与乙烯分馏 塔系是分处于上、下游的两个系统。脱乙烷塔的任务仅仅是将C₂馏分与 C₃馏分分开。C₂馏分从塔顶馏出后被冷凝，冷凝液的一部分作为回流液， 另一部分被送入乙烯分馏塔进行乙烯、乙烷分离。因为绝大多数用户需 要的是气态乙烯产品，所以几乎全部的乙烯馏分都不得不先在脱乙烷塔 中气化、液化，再在乙烯分馏塔中气化、液化，最后在乙烯产品送出时 还要再进行一次气化。这样，全部乙烯馏分在变为乙烯产品过程中，都 不得不反复气化、液化、再气化、再液化、再气化，不必要地消耗了过 多能量。

如果能够让一部分乙烯馏分在气化后不再经历所述第二、三次液化- 气化，而直接作为合格气体乙烯产品送出，就可以把对应的那部分不必 要消耗的能量节省下来。

发明内容

本发明的目的是提供一种将巴氏精馏应用于脱乙烷-乙烯分馏的轻烃 分离方法，用更低的能耗将脱除了碳二炔烃的C₂-C₃馏分分离为气体聚合 级乙烯、液体聚合级乙烯、C₃馏分三部分。改“轻组分脱除”为“轻组分 提浓”，将巴氏精馏段用于脱乙烷塔，在脱乙烷塔侧线采出部分C₂馏分的 同时，用巴氏精馏段在侧线采出塔盘上方对另一部分C₂馏分继续分馏而 提浓其中的乙烯，使脱乙烷塔顶(即巴氏精馏段顶)馏出的气相物成为达 到聚合级产品规格要求的乙烯气体。鉴于用户需要的正是气体产品，因 而不再让它经历第二、三次液化、气化，而让它作为合格的聚合级气体 乙烯产品直接输出。这样，脱乙烷-乙烯分馏过程的能耗就明显降低了。

本发明所述的将巴氏精馏应用于脱乙烷-乙烯分馏的轻烃分离方法， 包括两个技术方案。一个将巴氏精馏用于脱乙烷-常规乙烯分馏系统；另 一个将巴氏精馏用于脱乙烷-开式热泵乙烯分馏系统(近年来，前加氢工 艺乙烯装置的乙烯分馏采用开式热泵系统已成为趋势)。

方案-1巴氏精馏应用于脱乙烷-常规乙烯分馏系统：

在上游经过脱酸气、脱水、脱碳二炔烃并脱除了C₁^-和C₄⁺馏分的C₂-C₃ 馏分，分为三股进料到脱乙烷塔01a(采用多股进料是轻烃分离工艺的常 规手段)。脱乙烷塔01a是带有巴氏精馏段的塔器。经过脱乙烷塔01a的 分馏，三股进料中挥发度较低的C₃馏分与挥发度较高的C₂馏分被分开。

C₃馏分作为本系统的产品从塔底排出本系统。塔底物料再沸的热量由 急冷水通过脱乙烷塔再沸器05提供。

不含C₃馏分的C₂馏分在脱乙烷塔01a的侧线采出塔盘上分为两路， 一路作为侧线出料被送往乙烯分馏塔02,另一路上升至巴氏精馏段继续 分馏。

在巴氏精馏段内，挥发度较高的乙烯被提浓后从顶部馏出，纯度达 到聚合级产品规格要求。挥发度较低的乙烷与大部分乙烯一起，作为C₂馏分从脱乙烷塔01a侧线采出。

从巴氏精馏段顶馏出的乙烯气体在脱乙烷塔冷凝器06中被-24℃左 右的丙烯液体冷剂部分冷凝。冷凝液被收集于脱乙烷塔回流罐03，被脱 乙烷塔回流泵15从中抽出，送到脱乙烷塔01a最上层塔盘作为回流液。 未冷凝的乙烯气体被送往气体乙烯产品增压机14和气体乙烯产品调温冷 却器13，增压到要求的界区压力、调整到要求的界区温度后，作为合格 气体乙烯产品送到装置外的气体乙烯产品总管。

从脱乙烷塔01a侧线采出的C₂馏分进料到乙烯分馏塔02之前，通常 会分出一、两股通过某换热器(如图1中的07)与相关工艺物料换热，以 提高系统的热(冷)量利用效率。用某工艺物料(该物料的温度与所需换热 温度相符)作为本系统换热器的冷剂或热剂，是轻烃分离工艺的常用手 法。这样形成的两、三股进料在乙烯分馏塔02中被分馏，挥发度较低的 乙烷与挥发度较高的乙烯被分开。

乙烷作为本系统的产品由循环乙烷输送泵16从乙烯分馏塔02塔底 抽出、送出。塔底物料再沸的热量由7℃左右的丙烯气体热剂通过乙烯塔 主再沸器09提供。利用循环乙烷输送泵16提供的压头，乙烯分馏塔02 塔底的乙烷通过乙烯塔辅助再沸器08强制循环，可从相关工艺物料那里 获取一些再沸热量。

挥发度较高的乙烯从乙烯分馏塔02塔顶馏出，在乙烯塔冷凝器10 中被-40℃左右的丙烯液体冷剂冷凝。冷凝液被收集在乙烯塔回流/乙烯 缓冲罐04中。这就是达到聚合级产品规格要求的合格乙烯液体。

乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中的合格乙烯液体由乙烯塔回流泵17抽 出，送到乙烯分馏塔02的最上层塔盘，以维持该塔的分馏操作；多余的 合格乙烯液体作为合格液体乙烯产品被送到装置外的乙烯产品罐区。

这样，输往装置外的气体乙烯产品就有了三个来源：一是脱乙烷塔 01a塔顶馏出的气体乙烯，二是从乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04抽出液体乙 烯经过气化、过热形成气体乙烯，三是从装置外乙烯罐区引回液体乙烯 经过气化、过热形成气体乙烯(图1未显示从乙烯罐区引回液体乙烯的流 股)。三个来源乙烯产品的流量可以在一定范围内调节。

气体乙烯产品输出量不足时，可用液体乙烯产品增压泵18抽出流量 适当的合格乙烯液体，或者从装置外乙烯罐区引回流量适当的乙烯液体， 增压到略高于界区规定值的压力，在乙烯产品气化器11中被7℃左右的 丙烯气体热剂气化，在乙烯产品过热器12中被40℃左右的丙烯液体热剂 过热，然后与来自气体乙烯产品增压机14的乙烯气体汇合。汇合后的乙 烯气体在气体乙烯产品调温冷却器13中调整温度，然后作为合格气体乙 烯产品，以规定的界区压力、温度向装置外气体乙烯产品总管输送。

方案-2巴氏精馏应用于脱乙烷-开式热泵乙烯分馏系统：

在上游经过脱酸气、脱水、脱碳二炔烃并脱除了C₁^-和C₄⁺馏分的C₂-C₃馏分，分为三股进料到脱乙烷塔01a(采用多股进料是轻烃分离工艺的常 规手段)。脱乙烷塔01a是带有巴氏精馏段的塔器。经过脱乙烷塔01a的 分馏，进料中挥发度较低的C₃馏分与挥发度较高的C₂馏分被分开。

C₃馏分作为本系统的产品，由脱乙烷塔底输送泵27从塔底排出本系 统。塔底物料再沸的热量由急冷水通过脱乙烷塔再沸器05提供。

不含C₃馏分的C₂馏分在脱乙烷塔01a的侧线采出塔盘上分为两路， 一路作为侧线出料被送往乙烯分馏塔02,另一路上升至巴氏精馏段继续 分馏。

在巴氏精馏段内，挥发度较高的乙烯被提浓后从顶部馏出，纯度达 到聚合级产品规格要求。挥发度较低的乙烷与大部分乙烯一起，作为C₂馏分从脱乙烷塔01a侧线采出。

从巴氏精馏段顶馏出的乙烯气体与来自乙烯机三段排出二号冷却器 23的乙烯气体汇合，然后再分为两股：一股直接前往气体乙烯产品增压 机14和气体乙烯产品调温冷却器13，增压到规定的界区压力、调整到规 定的界区温度后送到装置外的气体乙烯产品总管；另一股在乙烯塔冷凝 器10中被-40℃左右的丙烯液体冷剂冷凝。冷凝液被收集到乙烯塔回流/ 乙烯缓冲罐04中，这就是达到聚合级产品规格要求的合格乙烯液体，同 时也被用作脱乙烷塔01a和乙烯分馏塔02的回流液。

从脱乙烷塔01a侧线采出的C₂馏分进料到乙烯分馏塔02之前，通常 会分出一、两股通过换热器(如图3中的07、24)与相关工艺物料换热， 以提高系统的热(冷)量利用效率。用某工艺物料(该物料的温度与所需换 热温度相符)作为本系统某换热器的冷剂或热剂，是轻烃分离工艺的常用 手法。这样形成的两、三股进料在乙烯分馏塔02中被分馏，挥发度较低 的乙烷与挥发度较高的乙烯被分开。

乙烷作为本系统的产品由循环乙烷输送泵16从乙烯分馏塔02塔底 抽出、送出。塔底物料再沸的热量，由来自乙烯机二段排出冷却器21的 脱过热乙烯气体在乙烯塔主再沸器09中冷凝提供。利用循环乙烷输送泵 16提供的压头，乙烯分馏塔02塔底的乙烷通过乙烯塔辅助再沸器08强 制循环，可从相关工艺物料那里获取一些再沸热量。

挥发度较高的乙烯从塔顶馏出，首先在乙烯机二段吸入罐20中与其 它来源的乙烯气混合，然后进入乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26的第二 段。在乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26二段缸体内，这股乙烯与来自乙 烯机一段吸入罐19的乙烯气汇合，被压缩到第二段出口压力后，从二段 出口抽出一部分，在乙烯机二段排出冷却器21中被-24℃左右的丙烯液 体冷剂脱过热，然后在乙烯塔主再沸器09中冷凝，提供塔底物料的再沸 热量。冷凝后的乙烯在乙烯塔回流过冷器24中被乙烯分馏塔02的某一 股进料过冷后，再与来自乙烯冷剂过冷器25的乙烯汇合，一起作为乙烯 分馏塔02的回流液，被送到乙烯分馏塔02的最上层塔盘。由此构成乙 烯塔系的、热量从低温处向高温处传递的开式热泵循环。

在乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26的二段缸体内，被压缩到第二段 出口压力的另一部分乙烯气，在第三段被继续压缩至可用-40℃左右的丙 烯液体冷剂冷凝的压力，然后排出，依次在乙烯机三段排出一号冷却器 22、乙烯机三段排出二号冷却器23中被7℃左右和-16℃左右的丙烯液体 冷剂冷却。冷却后的乙烯与来自脱乙烷塔01a塔顶的乙烯汇合，然后再 次分为两股：一股在乙烯塔冷凝器10中被-40℃左右的丙烯液体冷剂冷 凝，被收集到乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中；另一股直接送往气体乙烯 产品增压机14和气体乙烯产品调温冷却器13，增压到规定的界区压力、 调整到规定的界区温度后，送到装置外气体乙烯产品总管。

收集在乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中的冷凝液，就是达到聚合级产 品规格要求的合格乙烯液体，同时也被用作脱乙烷塔01a和乙烯分馏塔 02的回流液。作为乙烯分馏塔02回流液的那一股，依靠自身压力流经乙 烯冷剂过冷器25被相关工艺物料过冷后，与来自乙烯塔回流过冷器24 的乙烯汇合，一起作为乙烯分馏塔02的回流液，被送到乙烯分馏塔02 的最上层塔盘。作为脱乙烷塔01a回流液的那一股，被液体乙烯产品输 送泵28抽出，然后再分为两股：一股依靠液体乙烯产品输送泵28提供 的压头回到脱乙烷塔01a的最上层塔盘；另一股作为合格液体乙烯产品 被送往装置外的乙烯产品罐区。

这样，输往装置外的气体乙烯产品就有了四个来源：一是脱乙烷塔 01a塔顶馏出的气体乙烯，二是乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26三段排出 气体，三是从乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04抽出液体乙烯经过气化、过热 形成气体乙烯，四是从装置外乙烯罐区引回液体乙烯经过气化、过热形 成气体乙烯(图3未显示从乙烯罐区引回液体乙烯的流股)。四个来源乙 烯产品的流量可以在一定范围内调节。

气体乙烯产品输出量不足时，可用液体乙烯产品增压泵18抽出流量 适当的合格乙烯液体，或者从装置外乙烯罐区引回流量适当的乙烯液体， 增压到略高于界区规定值的压力，在乙烯产品气化器11中被7℃左右的 丙烯气体热剂气化，在乙烯产品过热器12中被40℃左右的丙烯液体热剂 过热，然后与来自气体乙烯产品增压机14的乙烯气体汇合。汇合后的乙 烯气体在气体乙烯产品调温冷却器13中调整温度，然后作为合格气体乙 烯产品，以规定的界区压力、温度向装置外气体乙烯产品总管输送。

附图说明

图1本发明方案-1应用于脱乙烷-常规乙烯分馏系统流程示意图

图2现有技术的脱乙烷-常规乙烯分馏系统(现有-1)流程示意图

图3本发明方案-2应用于脱乙烷-开式热泵乙烯分馏系统流程示意图

图4现有技术的脱乙烷-开式热泵乙烯分馏系统(现有-2)流程示意图

主要设备

  标记   设备名称   标记   设备名称   01a   (带有巴氏精馏段的)脱乙烷塔   15   脱乙烷塔回流泵   01b   (不带巴氏精馏段的)脱乙烷塔   16   循环乙烷输送泵   02   乙烯分馏塔   17   乙烯塔回流泵   03   脱乙烷塔回流罐   18   液体乙烯产品增压泵   04   乙烯塔回流/乙烯缓冲罐   19   乙烯机一段吸入罐   05   脱乙烷塔再沸器   20   乙烯机二段吸入罐   06   脱乙烷塔冷凝器   21   乙烯机二段排出冷却器   07   乙烯塔进料冷却器   22   乙烯机三段排出一号冷却器   08   乙烯塔辅助再沸器   23   乙烯机三段排出二号冷却器   09   乙烯塔主再沸器   24   乙烯塔回流过冷器   10   乙烯塔冷凝器   25   乙烯冷剂过冷器   11   乙烯产品气化器   26   乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机   12   乙烯产品过热器   27   脱乙烷塔底输送泵   13   气体乙烯产品调温冷却器   28   液体乙烯产品输送泵   14   气体乙烯产品增压机

主要介质

  标记   介质名称   QW   作为加热剂的急冷水   CW   循环冷却水   P   作为冷却剂或加热剂的工艺物料   40℃C3RV   40℃丙烯液体热剂   7℃C3RV   7℃丙烯气体热剂   7℃C3RL   7℃丙烯液体冷剂   -16℃C3RL   -16℃丙烯液体冷剂   -24℃C3RL   -24℃丙烯液体冷剂   -40℃C3RL   -40℃丙烯液体冷剂

具体实施方式

实施例1本发明方案-1应用于年产70万吨乙烯装置的脱乙烷-常规 乙烯分馏系统

其主要相关工艺参数如下表所示。图1是其流程示意图。

方案-1实施过程中，为了研究本发明与现有技术的对比效果，设想 现有技术的年产70万吨乙烯装置脱乙烷-常规乙烯分馏系统，提出了称 为“现有-1”的如下技术方案(图2是现有-1的流程示意图):

在上游经过脱酸气、脱水、脱碳二炔烃并脱除了C₁^-和C₄⁺馏分的C₂-C₃馏分，分为三股进料到脱乙烷塔01b(采用多股进料是轻烃分离工艺的常 规手段)。脱乙烷塔01b是不带巴氏精馏段的常规分馏塔。经过脱乙烷塔 01b的分馏，三股进料中挥发度较低的C₃馏分与挥发度较高的C₂馏分被 分开。

C₃馏分作为本系统的产品从塔底排出本系统。塔底物料再沸的热量由 急冷水通过脱乙烷塔再沸器05提供。

不含C₃馏分的C₂馏分从脱乙烷塔01b塔顶馏出，在脱乙烷塔冷凝器 06中被-24℃左右的丙烯液体冷剂冷凝。冷凝液被收集于脱乙烷塔回流罐 03，脱乙烷塔回流泵15从中抽出一股送到脱乙烷塔01b的最上层塔盘作 为回流液，另一股则依靠自身压力前往乙烯分馏塔02作为其进料。

来自脱乙烷塔回流罐03的C₂馏分进料到乙烯分馏塔02之前，通常 会分出一、两股通过某换热器(如图2中的07)与相关工艺物料换热。以 提高系统的热(冷)量利用效率。用某工艺物料(该物料的温度与所需换热 温度相符)作为本系统某换热器的冷剂或热剂，是轻烃分离工艺的常用手 法。这样形成的两、三股进料在乙烯分馏塔02中被分馏，挥发度较低的 乙烷与挥发度较高的乙烯被分开。

乙烷作为本系统的产品由循环乙烷输送泵16从乙烯分馏塔02塔底 抽出、送出。塔底物料再沸的热量由7℃左右的丙烯气体热剂通过乙烯塔 主再沸器09提供。利用循环乙烷输送泵16提供的压头，乙烯分馏塔02 塔底的乙烷通过乙烯塔辅助再沸器08强制循环，可从相关工艺物料那里 获取一些再沸热量。

挥发度较高的乙烯从乙烯分馏塔02塔顶馏出，在乙烯塔冷凝器10 中被-40℃左右的丙烯液体冷剂冷凝。冷凝液被收集在乙烯塔回流/乙烯 缓冲罐04中。这些冷凝液就是达到聚合级产品规格要求的合格乙烯液体， 同时也是乙烯分馏塔02的回流液。

乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中的合格乙烯液体由乙烯塔回流泵17抽 出，送到乙烯分馏塔02的最上层塔盘，以维持该塔的分馏操作；多余的 合格乙烯液体作为合格液体乙烯产品被送到装置外的乙烯产品罐区。

向装置外输出的气体乙烯产品，全部由合格乙烯液体气化得到。所 述乙烯液体或者从装置外的乙烯产品罐区引回(图2未显示从乙烯罐区引 回液体乙烯的流股)，或者用液体乙烯产品增压泵18从乙烯塔回流/乙烯 缓冲罐04中抽出，增压到略高于界区规定值的压力，在乙烯产品气化器 11中被7℃左右的丙烯气体热剂气化，在乙烯产品过热器12中被40℃左 右的丙烯液体热剂过热，然后在气体乙烯产品调温冷却器13中调整温度， 以规定的界区压力、温度向装置外的气体乙烯产品总管输送。

现有-1的主要相关工艺参数如下表所示。

与现有-1相比，方案-1需多花费一些投资来增设一段约30块理论 板的巴氏精馏段，但其能耗明显低于现有-1。以年产70万吨乙烯装置为 基准，在其它条件相同的情况下，方案-1比现有-1少耗能约 26000kW-hr/hr，节能约20％。见下表：

实施例2本发明方案-2应用于年产70万吨乙烯装置的脱乙烷-开式 热泵乙烯分馏系统

其主要相关工艺参数如下表所示。图3是其流程示意图。

方案-2实施过程中，为了研究本发明与现有技术的对比效果，设想 现有技术的年产70万吨乙烯装置脱乙烷-开式热泵乙烯分馏系统，提出 了称为“现有-2”的如下技术方案(图4是现有-2的流程示意图):

在上游经过脱酸气、脱水、脱碳二炔烃并脱除了C₁^-和C₄⁺馏分的C₂-C₃馏分，分为三股进料到脱乙烷塔01b(采用多股进料是轻烃分离工艺的常 规手段)。脱乙烷塔01b是不带巴氏精馏段的常规塔器。经过脱乙烷塔01b 的分馏，进料中挥发度较低的C₃馏分与挥发度较高的C₂馏分被分开。

C₃馏分作为本系统的产品，由脱乙烷塔底输送泵27从塔底排出本系 统。塔底物料再沸的热量由急冷水通过脱乙烷塔再沸器05提供。

不含C₃馏分的C₂馏分从脱乙烷塔01b塔顶馏出，在脱乙烷塔冷凝器 06中被-40℃左右的丙烯液体冷剂冷凝。该C₂馏分冷凝液被收集于脱乙烷 塔回流罐03，脱乙烷塔回流泵15从中抽出一股送到脱乙烷塔01b的最上 层塔盘作为回流液，另一股则依靠自身压力前往乙烯分馏塔02作为其进 料。

来自脱乙烷塔回流罐03的C₂馏分冷凝液进料到乙烯分馏塔02之前， 通常会分出一、两股通过某换热器(如图4中的07、24)与相关工艺物料 换热以提高系统的热(冷)量利用效率。用某工艺物料(该物料的温度与所 需换热温度相符)作为本系统某换热器的冷剂或热剂，是轻烃分离工艺的 常用手法。这样形成的两、三股进料在乙烯分馏塔02中被分馏，挥发度 较低的乙烷与挥发度较高的乙烯被分开。

乙烷作为本系统的产品由循环乙烷输送泵16从乙烯分馏塔02塔底 抽出、送出。塔底物料再沸的热量，由来自乙烯机二段排出冷却器21的 脱过热乙烯气体在乙烯塔主再沸器09中冷凝提供。利用循环乙烷输送泵 16提供的压头，乙烯分馏塔02塔底的乙烷通过乙烯塔辅助再沸器08强 制循环，可从相关工艺物料那里获取一些再沸热量。

挥发度较高的乙烯从乙烯分馏塔02塔顶馏出，首先在乙烯机二段吸 入罐20中与其它来源的乙烯气混合，然后进入乙烯塔热泵/乙烯制冷压 缩机26的第二段。在乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26二段缸体内，这股 乙烯气与来自乙烯机一段吸入罐19的乙烯气汇合，被压缩到第二段出口 压力后，从二段出口抽出一部分，在乙烯机二段排出冷却器21中被-24 ℃左右的丙烯液体冷剂脱过热，然后在乙烯塔主再沸器09中冷凝，提供 塔底物料的再沸热量。冷凝后的乙烯在乙烯塔回流过冷器24中被乙烯分 馏塔02的某一股进料过冷后，再与来自乙烯冷剂过冷器25的乙烯汇合， 一起作为乙烯分馏塔02回流液，被送到乙烯分馏塔02的最上层塔盘。 由此构成乙烯塔系的、热量从低温处向高温处传递的开式热泵循环。

在乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩机26二段缸体内，被压缩到第二段出 口压力的另一部分乙烯气，在第三段被继续压缩至可用-40℃左右的丙烯 液体冷剂冷凝的压力，然后排出，依次在乙烯机三段排出一号冷却器22、 乙烯机三段排出二号冷却器23中被7℃左右和-16℃左右的丙烯液体冷剂 冷却。冷却后的乙烯分为两股：一股在乙烯塔冷凝器10中被-40℃左右 的丙烯液体冷剂冷凝，冷凝液被收集到乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中； 另一股前往气体乙烯产品增压机14和气体乙烯产品调温冷却器13，增压 到规定的界区压力、调整到规定的界区温度后，送到装置外气体乙烯产 品总管。

收集在乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中的冷凝液，就是达到聚合级产 品规格要求的合格乙烯液体，同时也被用作乙烯分馏塔02的回流液。作 为乙烯分馏塔02回流液的那一股，依靠自身压力流经乙烯冷剂过冷器25 被相关工艺物料过冷后，与来自乙烯塔回流过冷器24的乙烯汇合，一起 作为乙烯分馏塔02回流液，被送到乙烯分馏塔02的最上层塔盘。作为 合格液体乙烯产品的那一股，被液体乙烯产品输送泵28抽出，送往装置 外的乙烯产品罐区。

向装置外输出的气体乙烯产品，一部分为乙烯塔热泵/乙烯制冷压缩 机26三段排出气体，一部分为合格乙烯液体气化所得。所述乙烯液体或 从装置外的乙烯产品罐区引回(图4未显示从乙烯罐区引回液体乙烯的流 股)，或用液体乙烯产品增压泵18从乙烯塔回流/乙烯缓冲罐04中抽出。

气体乙烯产品输出量不足时，可用液体乙烯产品增压泵18抽出流量 适当的合格乙烯液体，或者从装置外的乙烯产品罐区引回流量适当的乙 烯液体，增压到略高于界区规定值的压力，在乙烯产品气化器11中被7 ℃左右的丙烯气体热剂气化，在乙烯产品过热器12中被40℃左右的丙烯 液体热剂过热，然后与来自气体乙烯产品增压机14的乙烯气体汇合。汇 合后的乙烯气体在气体乙烯产品调温冷却器13中调整温度，然后作为合 格气体乙烯产品，以规定的界区压力、温度向装置外的气体乙烯产品总 管输送。

现有-2的主要相关工艺参数如下表所示。

与现有-2相比，本发明方案-2需多花费一些投资来增设一段约30 块理论板的巴氏精馏段，但其能耗明显低于现有-2。以年产70万吨乙烯 装置为基准，在其它条件相同的情况下，本发明方案-2比现有-2少耗能 约23100kW-hr/hr，节能约27％。见下表：

以上所述的实施例仅仅是对本发明优选实施方式的描述，并非对本 发明范围的限定。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术 人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利 要求书确定的保护范围内。