乙烯装置深冷分离系统的优化和改进.pdfVIP

化 工 进 展 2002年第 21卷第 10期 CHEM ICALINDUSTRY AND ENGINEERING PR0GRESS ·763 · lm艺装备l ^ ^ 乙烯装置深冷分离系统的优化和改进 吴兴松 王振维 (中国石化工程建设公司，北京 ，100101) 摘 要 针对传统乙烯装置深冷分离系统存在能耗 高、乙烯损失大的缺点，提 出了新的深冷分离流程，增加了 碳三和碳二洗涤塔，起到了降低能耗、减少乙烯损失的作用，并在此基础上开发了低能耗 乙烯技术。 关键词 乙烯 ，分 离，深冷系统 中图分类号 TQ202；TO221．211 文献标识码 A 文章编号 1000—6613 (2002)10—0763—03 乙烯装置对含有氢气 、甲烷 、碳二 、碳三和碳 量增多，使冷量后移 ，即导致更低温的冷剂消耗量 四的轻烃混合物均是采用压缩和深度冷却方法进行 增加 ，所 以达不到节能的 目的_3J。前脱丙烷前加氢 分离的。对于不同的乙烯流程 ，深冷分离方法稍有 分离流程能耗虽然 比以上两种流程较低 ，但流程也 不同。本文对 目前所采用的轻烃分离方法 的特点进 有一定的缺陷。 行了简要介绍，指出其存在的缺点和不足，并对其 2 改进的深冷分离流程及其优点 进行了优化和改进 ，提 出了新 的深冷分离工艺流 程 ，取得 了满意的结果。 针对常规的深冷分离流程存在着能耗高、乙烯 1 常规 的深冷分离系统工艺流程及存 损失大的特点，本文根据分配分离的原理提出了新 的深冷分离流程。该流程不仅适合于顺序分离流 在 的 l趑 程 ，也适合于前脱丙烷前加氢流程 ，见图 1E4,5I。 乙烯装置有多种工艺流程 』，包括顺序流 2．1 改进的深冷分离流程和常规流程的区别 程、前脱 乙烷流程和前脱丙烷流程等，不同的工艺 2．1．1 增设碳三洗涤塔 流程其深冷分离系统稍有不同。顺序分离流程通常 在常规的流程中，脱甲烷塔的进料来 自于进料 是首先将原料气压缩至 3．4～3．9MPa，然后气相 分离罐分 出的液相 ，其 中含有氢气 、碳一 、碳二和 逐级冷却和 闪蒸 ，最后冷却至 一163～一169℃， 碳三或者更重组分。而在改进的深冷流程中，碳三 在氢气罐中分离出氢气和富甲烷气，各闪蒸罐的液 洗涤塔中的气相经 回流罐的液体洗涤后，塔顶气相 相进入脱 甲烷塔后逐步分离。对于其他流程分离方 只含碳二和更轻组分 ，这样脱 甲烷塔的上部三股进 法基本也类似 ，前脱乙烷流程是将裂解气 中的碳二 料 中就不含碳三及更重组分。 及更轻的组分与碳三进行分离 ；前脱丙烷流程是将 2．1．2 增设碳二洗涤塔 裂解气中的碳三及更轻的组分与碳 四进行分离，然 在常规的流程 中，被冷却到一130℃左右的裂 后采用与顺序分离流程类似 的方法对分离 出的轻烃 解气进入氢气分离系统，其中绝大部分为氢气和甲 进行深冷。 烷 ，当然也带走少量的乙烯。改进的深冷系统在氢 对于乙烯装置顺序流程工艺 ，其深冷分离方法 分系统前增加一个碳二洗涤塔，采用碳二洗涤塔 回 能耗较高且乙烯 回收率较低。其原因主要有以下几 流罐 的液相进行 回流洗涤，可 以达到 以下效果： 方面：为了将物料冷却到所需要的温度 ，常 自脱甲 (1)进入碳二洗涤塔的温度可以只降低到 一110℃ 烷塔