[化学]石油裂解二气分离.ppt

石油烃 裂解气的分离 第一节 裂解气的组成及分离方法 第二节　压缩与制冷 第三节 气体净化 第四节 裂解气深冷分离 第五节 裂解气分离操作中的异常现象 第一节 裂解气的组成及分离方法 表2－1 几种裂解气组成%(体积) 分离要求 要得到高纯度的单一的烃，如重要的基本有机原料乙烯、丙烯等，就需要将它们与其它烃类和杂质等分离开来，并根据工业上的需要，使之达到一定的纯度，这一操作过程，称为裂解气的分离。 二、裂解气分离方法简介 裂解气的提浓、提纯工作，是以精馏方法完成的。 精馏方法要求将组分冷凝为液态。氢气常压沸点为－263 ℃、甲烷-161.5℃，很难液化，碳二以上的馏分相对地比较容易液化(乙烯沸点－103.68 ℃ ）。因此，裂解气在除去甲烷、氢气以后，其它组分的分离就比较容易。 所以分离过程的主要矛盾是如何将裂解气中的甲烷和氢气先行分离。　　 　　工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有深冷分离和油吸收精馏分离两种。 深冷分离 　 深冷分离是在-100℃左右的低温下，将裂解气中除了氢和甲烷以外的其它烃类全部冷凝下来。然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发度不同，在合适的温度和压力下，以精馏的方法将各组分分离开来，达到分离的目的。实际上，此法为冷凝精馏过程。 　 工业上把冷冻温度高于-50℃称为浅度冷冻(简称浅冷)； 在-50～-l00℃之间称为中度冷冻；(简称中冷) 等于或低于-100℃称为深度冷冻(简称深冷)。 因为这种分离方法采用了-100℃以下的冷冻系统，故称为深度冷冻分离，简称深冷分离。 深冷分离法是目前工业生产中应用最广泛的分离方法。它的经济技术指标先进，产品纯度高，分离效果好，但投资较大，流程复杂，动力设备较多，需要大量的耐低温合金钢。因此，适宜于加工精度高的大工业生产。 油吸收法 油吸收法是利用裂解气中各组分在某种吸收剂中的溶解度不同，用吸收剂吸收除甲烷和氢气以外的其它组分，然后用精馏的方法，把各组分从吸收剂中逐一分离。 其实质是一个吸收精馏过程。 此方法流程简单，动力设备少，投资少，但技术经济指标和产品纯度差，现已被淘汰。 深冷操作的系统组成 第二节 压缩与制冷 裂解气的压缩 低级烃类在常温常压下是气体，其沸点很低，如在常压条件下把它们冷凝下来进行分离，就要冷却到极低的温度。这不仅需要大量的冷量，而且要用很多耐低温钢材制造的设备，在经济上不够合理。 根据物质的冷凝温度随压力增加而升高的规律，可对裂解气加压，从而使各组分的冷凝点升高，即提高深冷分离的操作温度，这既有利于分离，又可节约冷冻量和低温材料。 此外，对裂解气压缩冷却，还能除掉相当量的水份和重质烃，以减少后继干燥及低温分离的负担。 但不能任意加压，压力增高，对设备材料强度要求增高，动力消耗增大；加大压力后，也会使低温分离系统精馏塔釜温升高，易引起一些不饱和烃的聚合，进而，使烃类相对挥发度降低，增加了分离的困难。因此，在深冷分离中要采用经济上合理而技术上可行的压力，一般为3.54～3.95MPa。 压缩后的气体温度必须要限制 裂解气经压缩后，不仅会使压力升高，而且气体温度也会升高，这对某些烃类尤其是丁二烯之类的二烯烃，容易在较高的温度下发生聚合和结焦。 这些聚合物和结焦物的存在，会堵塞压缩机阀片和磨损气缸，或沉积在叶轮上。 同时温度升高，还会使压缩机润滑油粘度下降，从而使压缩机运转不能正常进行。 因此，裂解气压缩后的气体温度必须要限制，当裂解气中含有碳四、碳五等重组分时，压缩机出口温度一般不能超过100～110℃，在生产上主要是通过裂解气的多段压缩和冷却相结合的方法来实现。 多段压缩 在多段压缩中，被压缩机吸入的气体先进行一段压缩，压缩后压力、温度均升高，经冷却，降低气体温度并分离出凝液，再进二段压缩，以此类推。压缩机每段气体出口温度都不高于规定范围。 根据深冷分离法对裂解气的压力要求及裂解气压缩过程中的特点，目前工业上对裂解气大多采用三段至五段压缩。石油裂解气压缩的分段方法和工艺流程，通常随裂解气组成的不同而有所差异。 同时，压缩机采用多段压缩也便于在压缩段之间进行净化与分离，例如脱硫、干燥和脱重组分可以安排在段间进行。 在深冷分离操作中，裂解气的压缩常采用往复式压缩机和离心式压缩机，由于裂解炉的废热锅炉副产高压