气分装置教程.doc

前 言 2 摘　 要 3 一 概 述 4 1.1 简介 4 1.2 液化气的性质和用途 4 1.3 气分车间的任务 4 二 塔工艺流程 5 2.1 生产工艺流程 5 2.2 生产原理 6 2.3 气体分馏装置的特点 6 三 工艺控制指标操作原则 7 3. 1 　产品质量指标 7 3. 2 各塔分离精度指标 7 3.3 工艺操作原则 8 四 精馏塔工艺公式 8 4.1 全塔的物料衡算 8 4.2 精馏段的物料衡算 9 4.3 提馏段的物料衡算 11 4.4 进料热状况的影响 12 4.5 理论板数的求法 12 4.6 回流比 13 4.7 塔高和塔径的计算 14 4.8 精馏塔基本数据 14 五 三塔的主要操作参数 15 六　丙烯产量和收率 16 6. 1 　丙烯产量 16 6. 2 　丙烯收率 16 七 装置能耗 17 八 　装置投资及经济效益 17 九　结论 18 前 言 石油是发展国民经济和建设的主要物质，产品种类繁多，用途极广。精细化工的产生和发展与人们的生活和生产活动紧密相关，近十几年来，随着生产和科学技术的不断提高，发展精细化工已成为趋势。我国的有机化工原料工业起步较晚，全国解放前除有少量炼焦苯和发酵酒精外，大量有机原料依靠进口。在解放初期的有机化工原料工业，只能在煤炭和农副产品基础上起步，随着新油田的相继开发和新炼油厂的陆续建设，与此同时，对天然气资源的利用，也取得了长足进展。以石油为原料生产化工产品，并非起源于近代，在第二次世界大战以后，石油化学工业发展非常迅速，以石油为原料可以得到三烯、一炔、一萘及其他化工基础有机原料，进而制得醛、酮、酸、酐等基本有机产品和原料，再制得合成纤维、合成塑料、合成橡胶、合成洗涤剂、涂料、炸药、农药、染料、化学肥料等重要的化工产品。目前，全世界每年生产的石油虽然仅有5%左右用于化学工业，但石油化工的总产值却占化学工业总产值的60%左右，某些国家甚至达到80%，由此可见，石油在化工领域中占有重要的地位。丙烯是重要的化工原料，美国将生产量的二分之一用于制造化工产品，余下的大部分则与异丁烷反应制造汽油中所需要的烷化物。由丙烯可以得到大量的化工产品，如聚丙烯、丙烯酸、丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。化工生产中所处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。低沸点烃类混合物是利用精馏方法使混合物得到分离的，其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发度，即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。其实质是不平衡的汽液两相在塔盘上多次逆向接触，多次进行部分汽化和部分冷凝，传质、传热，使气相中轻组分浓度不断提高，液相中重组分浓度不断提高，从而使混合物得到分离。,在只要求丙烯产品的中小型炼油厂应用,具有独特的优势。 主要设备有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精馏塔（双塔串联操作）。本装置主要换热系统包括塔底重沸器、塔底冷凝器、产品冷却器、换热器。主要能耗为蒸汽、循环水、电、风。 关键词:液态烃; 气体分馏; 丙烯; 能耗 一 概 述 1.1 简介 气体分馏装置加工的液态烃原料,要求C2 及小于C2 的烃类含量小于1 %(v ,下同) ,C5 及C5 以上烃类的含量小于5 % ,液态烃中丙烯含量多在25 %～40 %之间。气体分馏装置的最主要的目的就是提取重要的基本有机化工原料- - 高纯度丙烯。现在,气体分馏工艺主要有五塔和三塔工艺流程两种。大型炼油厂的气体分馏装置多采用五塔工艺流程,即装置有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精馏塔、碳四分馏塔和脱戊烷塔共五个塔。对于加工规模较小、加工手段单一的中小型炼油厂(一般原油加工能力在200 万吨/ 年以下) ,如只有常减压蒸馏、催化裂化等装置的燃料型炼油厂,因为没有下游的聚异丁烯和烷基化等装置消化轻、重碳四馏分。这类炼厂的气体分馏装置只设有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精馏塔,采用三塔工艺流程,生产高纯度的丙烯产品。 1.2 液化气的性质和用途 1.2.1 性质 液化气的主要成分是碳三、碳四和其他混合物，在一定的压力和温度下呈液态，由于沸点低，常温常压下呈气体状态，在气体状态下比空气重1.5-2.0倍。液化气的饱和蒸汽压随温度的升高而急剧增加，热膨胀系数也较大，一般为水的10倍以上，液化气的闪点低，在0摄氏度以下。 1.2.2 用途 液化气中含有大量可以利用的烃类，它不仅可以作为民用燃料，还可以进一步加工生产高辛烷值汽油，同时从液化气分离出的乙烯、丙烯、丁烯，又是极重要的石油化工基本原料。 1.3 气分车间的任务 由催化裂化装置生产的液化石油气经脱硫后进入气体分馏装置作为原料，液化石油气中含有碳三、碳四