文档介绍：第二章裂解气的分离
复习
石油烃
气态产物
液态产物
固态产物
裂解气(乙烯、丙烯)
裂解汽油
裂解轻柴油
燃料油
焦、碳
第二章裂解气的分离
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
裂解气的组成及分离方法
一、裂解气的组成及分离要求
1、组成
二、裂解气分离方法简介
2、分离要求
低级烃类
氢气
深冷分离
油吸收精馏分离
少量杂质
深冷操作的系统组成
表2-1 几种裂解气组成%(体积)
组分
原料来源
乙烷裂解
石脑油裂解
轻柴油裂解
氢气
甲烷
乙炔
乙烯
乙烷
丙烯
丙烷
丁二烯
丁烯
丁烷
碳五
不计
合计
100
100
100
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。
各种有机产品的合成,对于原料纯度的要求是不同的。
所以分离的程度可根据后续产品合成的要求来确定。
有的产品对原料纯度要求不高,例如用
乙烯与苯烷基化生产乙苯时,对乙烯纯
度要求不太高,则可以分离纯度低一些,
用丙烯与苯烷基化生产异丙苯时,甚至
可以用丙烯-丙烷混合馏分。
对于聚合用的乙烯和丙烯的质量要求则很
严,生产聚乙烯、聚丙烯要求乙烯、丙烯
%%以上,其中有机杂质
不允许超过5~10PPm。这就要求对裂解气
进行精细的分离和提纯。
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-℃,很难液化,碳二以上的馏分相对地比较容易液化(乙烯沸点- ℃)。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。
精馏
主要矛盾
甲烷和氢气
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。
-100℃
冷凝
精馏
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。
吸收
精馏
深冷操作的系统组成
2、气体净化系统
1、压缩冷冻系统
3、低温精馏分离系统
为了排除对后继操作的干扰,提高产品的纯度,通常设置有脱酸性气体、脱水、脱炔和脱一氧化碳等操作过程。
该系统的任务是加压、降温,以保证分离过程顺利进行。
这是深冷分离的核心,其任务是将各组分进行分离并将乙烯、丙烯产品精制提纯。它由一系列塔器构成,如脱甲烷塔,乙烯精馏塔和丙烯精馏塔等。