乙烯的生产-深冷分离.ppt

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1、任务四工艺流程的组织——裂解气分离一、裂解气的组成及分离方法二、压缩与制冷三、气体净化四、裂解气深冷分离组分原料来源乙烷裂解石脑油裂解轻柴油裂解H2CO＋CO2＋H2SCH4C2H2C2H4C2H6C3H4C3H6C3H8C4C5≥C6H2O34.00.194.390.1931.5124.350.760.180.094.3614.090.3226.780.4126.105.780.4810.300.344.851.044.534.9813.180.2721.240.3729.347.580.5411.420.365.210.514.585.40一、裂解气的组成及分离方法（一）裂解气的组

2、成不同压力下某些组分的沸点℃压力组分1.103×105Pa10.13×105Pa15.19×105Pa20.26×105Pa25.23×105Pa30.39×105PaH2CH4C2H4C2H6C3H6－263－162－104－86－47.7－244－129－55－339－239－114－39－1829－238－107－29－737－237－101－20344－235－95－131147（二）裂解气分离方法深冷分离——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。

3、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。将各组分进行分离并将乙烯、丙烯产品精制提纯，这是深冷分离的核心。二、压缩与制冷（一）裂解气的压缩1.压力与温度的关系根据物质的冷凝温度随压力增加而升高的规律，对裂解气加压，从而使各组分的冷凝点升高，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，若压力增高：对设备材料强度要求增

4、高；动力消耗增大；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。（1）裂解气经压缩后，不仅压力升高，而且温度也会升高，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℃。在生产上主要是通过裂解气的多段

5、压缩和冷却相结合的方法来实现。裂解气段间采用水冷，各段入口38～40℃。2.多段压缩（2）采用多段压缩可节省能量，提高效率，减小压缩比。（3）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。目前工业上对裂解气大多采用三至五段压缩。由于裂解炉的废热锅炉副产高压蒸汽，因此多用蒸汽透平驱动的离心式压缩机。（二）制冷1、冷冻循环制冷2、节流膨胀制冷3、热泵1、冷冻循环制冷冷冻剂自液态汽化时，要从物料中吸收热量，使物料温度降低。所吸收的热量，在热值上等于它的汽化潜热。液体的汽化温度(即沸点)是随压力的变化而改变的，压力越低，相应的汽化温度也越低。制冷原理（1）氨蒸汽压缩制冷（2）丙烯制

6、冷系统（3）乙烯制冷系统（4）乙烯—丙烯复迭制冷（5）三元复迭制冷（1）氨蒸汽压缩制冷(1)蒸发(2)压缩(3)冷凝(4)节流膨胀冷冻剂冷冻剂本身物理化学性质决定了制冷温度的范围。如液氨降压到0.098MPa时进行蒸发，其蒸发温度为-33.4℃。要满足深冷分离，获得-100℃的低温，必须用沸点更低的气体作为冷冻剂。在石油化工深冷分离中使用最广泛的是氨、丙烯和乙烯等。对乙烯装置而言，乙烯和丙烯为本装置产品，已有贮存设施，且乙烯和丙烯已具有良好的热力学特性，因而均选用乙烯和丙烯作为制冷剂。（2）丙烯制冷系统丙烯常压下沸点为－47.72℃，用丙烯作冷冻剂可以得到－40℃以上温度级的冷量。把丙

7、烯压缩到l.864MPa的条件下，丙烯的冷凝点为45℃，很容易用冷水冷却使之液化。（3）乙烯制冷系统常压下乙烯的沸点为－104℃，即用乙烯作制冷剂可以获－100℃的低温。乙烯的临界温度为9.9℃，临界压力为5.15MPa，在此温度之上，不论压力多大，也不能使其液化，所以不能用普通冷水使之液化。为此，乙烯循环制冷中的冷凝器需要使用制冷剂冷却。工业生产中常采用丙烯作制冷剂来冷却乙烯，这样丙烯的冷冻循环和乙烯冷冻循环制冷组合在一起，构成乙烯－丙烯复迭