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1、第二章裂解氣的分離復習石油烴氣態(tài)產(chǎn)物液態(tài)產(chǎn)物固態(tài)產(chǎn)物裂解氣（乙烯、丙烯）裂解汽油裂解輕柴油燃料油焦、碳第二章裂解氣的分離第一節(jié)裂解氣的組成及分離方法第二節(jié)壓縮與制冷第三節(jié)氣體凈化第四節(jié)裂解氣深冷分離第五節(jié)裂解氣分離操作中的異?，F(xiàn)象第一節(jié)裂解氣的組成及分離方法裂解氣的組成及分離方法一、裂解氣的組成及分離要求1、組成二、裂解氣分離方法簡介2、分離要求低級烴類氫氣深冷分離油吸收精餾分離少量雜質(zhì)深冷操作的系統(tǒng)組成表2－1幾種裂解氣組成%(體積)組分原料來源乙烷裂解石腦油裂解輕柴油裂解氫氣36.714.69.9甲烷3.728.527.6乙炔
2、0.20.60.1乙烯30.932.420.3乙烷27.15.77.7丙烯1.410.513.1丙烷1.40.71.7丁二烯1.42.51.6丁烯1.44.35.6丁烷1.40.20.2碳五1.4不計12.2合計100100100分離要求要得到高純度的單一的烴，如重要的基本有機原料乙烯、丙烯等，就需要將它們與其它烴類和雜質(zhì)等分離開來，并根據(jù)工業(yè)上的需要，使之達到一定的純度，這一操作過程，稱為裂解氣的分離。各種有機產(chǎn)品的合成，對于原料純度的要求是不同的。所以分離的程度可根據(jù)后續(xù)產(chǎn)品合成的要求來確定。有的產(chǎn)品對原料純度要求不高，例如用
3、乙烯與苯烷基化生產(chǎn)乙苯時，對乙烯純度要求不太高，則可以分離純度低一些，用丙烯與苯烷基化生產(chǎn)異丙苯時，甚至可以用丙烯-丙烷混合餾分。對于聚合用的乙烯和丙烯的質(zhì)量要求則很嚴，生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯要求乙烯、丙烯純度在99.9%或99.5%以上，其中有機雜質(zhì)不允許超過5～10PPm。這就要求對裂解氣進行精細的分離和提純。二、裂解氣分離方法簡介裂解氣的提濃、提純工作，是以精餾方法完成的。精餾方法要求將組分冷凝為液態(tài)。氫氣常壓沸點為－263℃、甲烷-161.5℃，很難液化，碳二以上的餾分相對地比較容易液化(乙烯沸點－103.68℃）。因此，裂解
4、氣在除去甲烷、氫氣以后，其它組分的分離就比較容易。所以分離過程的主要矛盾是如何將裂解氣中的甲烷和氫氣先行分離。工業(yè)生產(chǎn)上采用的裂解氣分離方法，主要有深冷分離和油吸收精餾分離兩種。精餾主要矛盾甲烷和氫氣深冷分離深冷分離是在-100℃左右的低溫下，將裂解氣中除了氫和甲烷以外的其它烴類全部冷凝下來。然后利用裂解氣中各種烴類的相對揮發(fā)度不同，在合適的溫度和壓力下，以精餾的方法將各組分分離開來，達到分離的目的。實際上，此法為冷凝精餾過程。工業(yè)上把冷凍溫度高于-50℃稱為淺度冷凍(簡稱淺冷)；在-50～-l00℃之間稱為中度冷凍；(簡稱中冷)
5、等于或低于-100℃稱為深度冷凍(簡稱深冷)。因為這種分離方法采用了-100℃以下的冷凍系統(tǒng)，故稱為深度冷凍分離，簡稱深冷分離。深冷分離法是目前工業(yè)生產(chǎn)中應用最廣泛的分離方法。它的經(jīng)濟技術指標先進，產(chǎn)品純度高，分離效果好，但投資較大，流程復雜，動力設備較多，需要大量的耐低溫合金鋼。因此，適宜于加工精度高的大工業(yè)生產(chǎn)。-100℃冷凝精餾油吸收法油吸收法是利用裂解氣中各組分在某種吸收劑中的溶解度不同，用吸收劑吸收除甲烷和氫氣以外的其它組分，然后用精餾的方法，把各組分從吸收劑中逐一分離。其實質(zhì)是一個吸收精餾過程。此方法流程簡單，動力設備
6、少，投資少，但技術經(jīng)濟指標和產(chǎn)品純度差，現(xiàn)已被淘汰。吸收精餾深冷操作的系統(tǒng)組成2、氣體凈化系統(tǒng)1、壓縮冷凍系統(tǒng)3、低溫精餾分離系統(tǒng)為了排除對后繼操作的干擾，提高產(chǎn)品的純度，通常設置有脫酸性氣體、脫水、脫炔和脫一氧化碳等操作過程。該系統(tǒng)的任務是加壓、降溫，以保證分離過程順利進行。這是深冷分離的核心，其任務是將各組分進行分離并將乙烯、丙烯產(chǎn)品精制提純。它由一系列塔器構成，如脫甲烷塔，乙烯精餾塔和丙烯精餾塔等。第二節(jié)壓縮與制冷一、裂解氣的壓縮二、制冷（一）冷凍循環(huán)制冷（二）節(jié)流膨脹制冷（三）熱泵裂解氣的壓縮低級烴類在常溫常壓下是氣體，其
7、沸點很低，如在常壓條件下把它們冷凝下來進行分離，就要冷卻到極低的溫度。這不僅需要大量的冷量，而且要用很多耐低溫鋼材制造的設備，在經(jīng)濟上不夠合理。根據(jù)物質(zhì)的冷凝溫度隨壓力增加而升高的規(guī)律，可對裂解氣加壓，從而使各組分的冷凝點升高，即提高深冷分離的操作溫度，這既有利于分離，又可節(jié)約冷凍量和低溫材料。此外，對裂解氣壓縮冷卻，還能除掉相當量的水份和重質(zhì)烴，以減少后繼干燥及低溫分離的負擔。但不能任意加壓，壓力增高，對設備材料強度要求增高，動力消耗增大；加大壓力后，也會使低溫分離系統(tǒng)精餾塔釜溫升高，易引起一些不飽和烴的聚合，進而，使烴類相對揮
8、發(fā)度降低，增加了分離的困難。因此，在深冷分離中要采用經(jīng)濟上合理而技術上可行的壓力，一般為3.54～3.95MPa。壓縮后的氣體溫度必須要限制裂解氣經(jīng)壓縮后，不僅會使壓力升高，而且氣體溫度也會升高，這對某些烴類尤其是丁二烯之類的二烯烴，容易在較高的溫
