6烃类裂解及裂解气分离(化学工艺学).pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （1）反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的； （2）由于每一步反应都是相同类型功能基之间的反应，反应机理是相同的，因此每一步反应的速率和活化能大致相同； （3） 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成，单体和任何单体分子两端都带有未反应功能基，因此单体以及任何中间产物两分子间都能通过功能基发生反应； （4） 聚合产物的分子量是逐步增大的。 * * * 前加氢 利用裂解气中H2进行加氢 特点：流程简单，投资少。但操作稳定性差 后加氢 先分离出C2、C3后，再分别加氢 特点：温度易控，不易飞温，但能量利用不好，流程较复杂。 催化加氢脱炔工艺方法 工艺流程 6.4.2 精馏分离系统 裂解气组成复杂，分离过程是得到所需优质产品的又一关键。裂解气中氢和甲烷的沸点最低，分离它们是裂解气分离的关键步骤。 通常有深冷分离法和油吸收法。本节讨论深冷分离法。 深冷分离就是采用低温先脱除氢和甲烷，其余组分全部液化，然后利用精馏方法将产品分离。 深冷分离流程复杂，设备多，能耗大。 经预分馏处理后的裂解气含氢、烃的混合物。还有水分、 酸性气(CO2、H2S)、 CO等杂质。 利用沸点的不同，在加压低温条件下经多次精馏分离。 并采用吸收、吸附或化学反应的方法脱除裂解气中水分、 酸性气、CO、炔烃等杂质。 裂解气分离装置主要由精馏分离、压缩和制冷、净化系统 组成。由不同精馏分离方案和净化方案组成不同的分离流 程。其差别在于精馏分离烃类的顺序和脱炔烃的安排。 分离流程的组织 6.4.2.1 裂解气分离流程 精馏分离方案 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷的顺序 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷 顺序分离流程 脱乙烷 脱甲烷 脱丙烷 前脱乙烷流程 脱丙烷 脱甲烷 脱乙烷 前脱丙烷流程 净化方案 脱乙炔塔的安排 前加氢 脱乙炔塔在脱甲烷塔前 后加氢 脱乙炔塔在脱甲烷塔后 顺序分离流程（后加氢） 前脱乙烷流程 前脱丙烷流程 共同点：先分离不同碳原子数的烃 再分离同碳原子数的烷烃和烯烃 三种流程组织方案 顺序深冷分离流程 工艺过程： 压缩?碱洗?压缩?冷却?干燥? (富氢) ?脱CO?氢气 冷凝?脱甲烷?塔顶出甲烷 塔顶出乙烷 塔釜液?脱乙烷塔?塔底重组分乙烷馏分?加氢脱乙炔?绿油洗涤塔除绿油?干燥 ?乙烯精馏塔?塔顶得乙烯 塔底乙烷馏分返回裂解炉 脱乙烷塔重组分?脱丙烷塔?塔顶C3组分 塔底C4以上组分 顺序深冷分离流程 前脱乙烷深冷分离流程 前脱乙烷流程即前加氢后脱氢流程。由于先脱乙烷，所以进入脱甲烷塔负荷较轻，低温冷耗少。但脱乙烷塔温度压力都较高，高级烯烃易聚合。适宜于炼厂气作原料的裂解工艺。流程如图。 前脱丙烷深冷分离流程 6.4.2.2 精馏塔及其操作条件 （1）脱甲烷塔 轻关键组分为甲烷 重关键组分为乙烯 塔顶分离出的甲烷轻馏分中应使其中的乙烯含量尽可能低，以保证乙烯的回收率 塔釜产品则应使甲烷含量尽可能低，以确保乙烯产品质量 高压操作温度-96°C,压力2.94-3.5MPa. 低压操作温度-135°C,压力0.18-0.25MPa. 由于低压法分离效果好，一般脱甲烷采用低压，脱氢用高压。 原料气组成H2/CH4比的影响 H2/CH4 ，T,P不变，使乙烯损失加大，要保持乙 烯回收率一定，需降低塔顶温度。 前冷和后冷 前冷（常用）用塔顶馏分的冷量将裂解气预冷，通 过分凝将裂解气中大部分氢和部分甲烷分离,使H2/CH4 比下降，提高乙烯回收率,减少CH4塔进料量,节能。 后冷将塔顶的甲烷氢馏分冷凝分离而获得CH4和富H2 C2馏分经过加氢脱炔之后,到乙烯塔进行精馏 塔顶得产品乙烯，塔釜液为乙烷 塔顶乙烯纯度要求达到聚合级 此塔设计和操作的好坏，对乙烯产品的产量和质量有直接关系 （2）乙烯塔 操作压力由制冷的能量消耗，设备投资，产品乙烯要求的输出压力以及脱甲烷塔的操作压力等因素来决定的。 高压法 低压法 乙烯塔操作压力的确定 有利影响： ①塔温升高，降低能量消耗及制冷系统设备费用，也降低对设备材质的要求 ②上升蒸气重度增加，从而使单位设备处理量增加