二元制冷及冷箱脱甲烷塔系统的优化操作

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炼厂干气预精制脱甲烷塔操作波动研究

时间
图２脱甲烷塔灵敏板温度趋势
中国石油化工股份有限公司镇海炼化分ห้องสมุดไป่ตู้公司
冷箱被冷却到一９０℃ 后进入炼厂干气脱甲烷塔，采用来自乙烯装置乙烯精馏塔塔釜的乙烷作为吸
收液吸收进料中的Ｃ：和重质组分。塔釜再沸器
１０００ｋｔ／ａ乙烯装置，配套建设了１６０ｋｔ／ａ的炼厂
过调节流经丙烯收集罐的液相丙烯流量来控制塔釜加热量，以确保塔釜物料的甲烷含量不大于１００ｍＬ／ｍ。塔釜富乙烯液进入冷箱，回收冷量后进
ＳＯｘ、水、汞等杂质 … ，处理过的炼厂干气进入单独
干气预精制单元，以炼厂２套催化装置的干气为原料，经过升压、碱洗、除氧、干燥、脱汞等一系列工序脱除炼厂干气中的ＣＯ、Ｈ：Ｓ、氧、ＮＯｘ、乙炔、
由一２７℃气态丙烯作为热源，设有温度控制器，通
再沸器加热不畅日益严重。脱甲烷塔灵敏板温度
趋势见图２，脱甲烷塔塔釜甲烷含量趋势见图３。
去
图１炼厂干气预精制脱甲烷塔流程示意
的甲烷含量上升，严重时造成乙烯产品因甲烷加
¨
ＴＩｌ
＾，
入冷箱回收冷量后送人炼油厂的燃料气管网。流
程见图１。
１．２波动情况２０１１年２月１６日１５：００左右脱甲烷塔灵敏板温度急剧下降，随后一段时间内脱甲烷塔灵敏

乙烯装置整理简答题

1.汽轮机(透平)危急切断阀(TTV)的功能特点是什么？答：1．开车状态时，可手动调节透平入口蒸汽流量；2．危急时刻快速关断；3．防止跳闸后阀门突然打开。

2.汽轮机危急切断阀(TTV)操作要领？答：1．汽轮机跳闸后，逐渐朝关闭方向旋转手轮，直至手轮旋转到位。

手轮至闭位时，轻轻带上力即可，严禁用强力关闭手轮，否则将造成危急切断阀(TTV)机械故障；2．手轮至闭位后，室外即可通知室内复位；3．复位后，应缓慢打开危急切断阀(TTV)，至全开后，将手轮回转1/2圈。

否则，有可能造成下次阀门无法开关，汽轮机跳闸时危急切断阀(TTV)不能自动切断而引起严重事故；4．汽轮机启动升速前，必须全开危急切断阀(TTV)。

3.简述裂解气进气温度对碱洗塔的影响。

答：1．升高碱洗塔裂解气进气温度，有利于酸性气体的吸收。

2．但裂解气进气温度不能过高，过高的温度将导致裂解气中的重烃的聚合，聚合物的生成，会堵塞设备和管道，影响装置的正常操作。

3．另外，热碱(大于50℃)对设备有强腐蚀性，4．裂解气进气温度控制不能过低，过低裂解气中的重组分将冷凝，黄油生成量增加，会堵塞设备和管道，影响酸性气体吸收。

5．因此，碱洗塔的操作温度通常控制在40℃左右，即三段出口冷凝器出口温度控制在38℃～42℃，再过热3℃～5℃再进行碱洗。

4.影响分离系统分离效果的主要工艺因素有哪些？答：1．干燥器出口水含量；2．精馏塔操作压力，灵敏板温度，回流比，进料参数，再沸器的加热，塔顶冷凝器，塔顶采出量和塔釜采出量；3．催化加氢反应温度，氢炔比，一氧化碳浓度。

5.顺序分离流程中，哪几个部位会损失乙烯？答：1．凝液汽提塔塔釜液中夹带的乙烯；2．冷箱中甲烷夹带的乙烯；3．脱甲烷塔塔顶甲烷中夹带的乙烯；4．反应器中因催化剂选择性差，部分乙烯加氢反应生成乙烷造成的乙烯损失；5．脱乙烷塔塔釜液中夹带的乙烯；6．乙烯精馏塔塔顶尾气和塔釜乙烷中夹带的乙烯。

6.冷区系统的节能措施有哪些？答：1．合理匹配冷热物流的热交换，提高冷量利用率，尽量避免冷热物流高温差换热，特别是高造价的低温能量的使用，不能以低温度级代替高温度级。

天津乙烯工艺路线

工况 2
流量 kg/h
比例 %
-
-
243,750
57.50
-
-
-
-
-
-
152,925
36.07
3587
0.85
25525
6.14
23,675
5.58
415,978
100.00
423,938
100.00
天津石化公司100万吨/年乙烯及配套项目第4页
项目概况
液体原料经裂解炉裂解后生成的裂解气汇集到一起，进入急冷油塔，气体原料经裂解炉裂解后生成的裂解气进入重燃料油汽提塔（减粘塔），其主要作用是为急冷油减粘。
Dist
Product
°C Kg/cm2 G
Demethanizer
-165 31.22
-132 5.97
-53 5.99
作为一体化项目的一部分，乙烯装置所需的裂解原料全部由炼油改造工程提供，设计原料基本上全部为液体原料，以石脑油为主要原料，辅以部分加氢尾油，不足部分由液化气和芳烃抽余液补充，另外自产的循环乙烷/丙烷全部返回气体裂解炉，具体的原料消耗及相对比例参见下表。
天津石化公司100万吨/年乙烯及配套项目第3页
高压脱丙烷塔塔顶和裂解气压缩机五段组成热泵，减少投资，节省操作费用。
高压脱丙烷塔塔釜控制温度不高于 80 C，塔顶控制碳四含量要小于 0.10%
低压脱丙烷塔塔釜液控制碳三含量要小于 0.5 %，塔顶控制碳四含量要小于 0.05%
两塔提馏段及塔釜再沸器易发生双烯烃的聚合结垢，一方面加阻聚剂，另一方面选择合适的塔型（大孔筛板等抗垢能力强的塔盘）及采用备用再沸器
裂解气
干燥器

有机化工生产技术-10-裂解气分离工艺流程

裂解气分离工艺流程授课内容：●裂解气分离工艺流程●裂解气分离过程操作知识目标：●掌握裂解气分离原则流程●掌握裂解气分离过程操作步骤和方法能力目标：●混合物精馏分离方案设计●混合物精馏分离过程操作条件制定思考与练习：●裂解气分离工艺流程主要由哪些过程构成？●裂解气分离过程操作主要异常现象及处理方法第四节裂解气深冷分离一、深冷分离流程1．深冷分离的任务裂解气经压缩和制冷、净化过程为深冷分离创造了条件—高压、低温、净化。

深冷分离的任务就是根据裂解气中各低碳烃相对挥发度的不同，用精馏的方法逐一进行分离，最后获得纯度符合要求的乙烯和丙烯产品。

2．三种深冷分离流程深冷分离工艺流程比较复杂，设备较多，能量消耗大，并耗用大量钢材，故在组织流程时需全面考虑，因为这直接关系到建设投资、能量消耗、操作费用、运转周期、产品的产量和质量、生产安全等多方面的问题。

裂解气深冷分离工艺流程，包括裂解气深冷分离中的每一个操作单元。

每个单元所处的位置不同，可以构成不同的流程。

目前具有代表性三种分离流程是：顺序分离流程，前脱乙烷分离流程和前脱丙烷分离流程。

（1）顺序分离流程顺序分离流程是按裂解气中各组分碳原子数由小到大的顺序进行分离，即先分离出甲烷、氢，其次是脱乙烷及乙烯的精馏，接着是脱丙烷和丙烯的精馏，最后是脱丁烷，塔底得碳五馏分。

图2-4 顺序分离工艺流程简图1—压缩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段；2—碱洗塔；3—压缩Ⅳ、Ⅴ段；4—干燥器；5—冷箱；6—脱甲烷塔；7—第一脱乙烷塔；8—第二脱甲烷塔；9—乙烯塔；10—加氢反应器；11—脱丙烷塔；12—第二脱乙烷塔；13—丙烯塔；14—脱丁烷塔；15-甲烷化；16－氢气干燥器顺序深冷分离流程如图2-4所示。

裂解气经过压缩机Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段压缩（1），压力达到1.0MPa，送入碱洗塔（2），脱除酸性气体。

碱洗后的裂解气再经压缩机的Ⅳ、Ⅴ段压缩（3），压力达到3.7MPa，送入干燥器（4）用分子筛脱水。

干燥后的裂解气进入冷箱（5）逐级冷凝，分出的凝液分为四股按其温度高低分别进入脱甲烷塔（6）的不同塔板，分出的富氢经过甲烷化（15）脱除CO及干燥器（16）脱水后，作为碳二馏分和碳三馏分加氢脱炔用氢气。

冷箱和脱甲烷塔流程模板(打印)

冷箱参数
项目
操作压力（bar）
操作温度（℃）
表面积（㎡）压差（mbar）
通道A 进出
42.349
-
-
26.1 55.1
5
5
786
150
通道B 进出
14.00
-
-
96.2 32.4
6
6
934
250
介质
原料气
干气
连接法兰壁厚（㎜）
20
18
通道C
进
出
通道D 进出
通道E 进出
14.281
42.149
42.149
-66.05
-
-
-
-
-
34.0 55.1 94.1 55.1 34.1
0
1
5
5
5
432
628
270
— 13，14层侧沸线
450
150
2-V1底部液 2-V1顶部气
相
相
10
16
20
20
冷箱参数
项目
操作压力（bar）
操作温度（℃）表面积（㎡）压差（mbar）
介质连接法兰壁厚
（㎜）
通道A
脱甲烷塔的控制
由于脱甲烷塔全塔通常在低温下运行，而且塔顶，塔底温差较大，如果设置塔侧冷凝器（或冷却器）和塔侧重沸器，就会显著降低能耗。天然气液回收装置中的脱甲烷塔，一般是将冷凝分离系统获得的各级低温凝液以多股进料形式分别进入精馏段的相应部位（尤其是将透平膨胀机出口物流分离出来的低温凝液或将膨胀机出口低温混合相物料作为塔顶进料）同样也可起到塔侧冷凝器(或冷却器)那样的效果。此外，由于脱甲烷塔提留段的温度比初步预冷后的原料气温度还低，故可用此原料气作为塔侧重沸器的热源，即回收了脱甲烷塔的冷量，又降低了塔底重沸器的能耗，甚至可以取消塔底重沸器。

二元制冷压缩机讲义

二元制冷系统讲义概述二元制冷系统二元制冷系统制冷剂中含有甲烷和乙烯混合物，该混合物允许一个单一制冷系统来实施乙烯和甲烷分离系统的工作要求，现有二元制冷系统不但可以满足2#乙烯装置制冷需求，还可以代替1#乙烯装置甲烷制冷系统。

大大减少了设备投资费用，减少了装置能耗。

同时，由于使用二元制冷系统后减少了装置设备数量，简化了装置工艺流程，从而降低了装置操作的复杂性。

该系统具有开车的灵活性，不管老装置是否运行，该系统都能启动运行。

二元制冷系统工艺流程二元制冷压缩机一级吸入罐FA1310来的冷剂气经一级压缩后，去EA1320冷却后进入二级压缩。

出来的气体经EA1321冷却后，汇同三级吸入罐FA1311来的冷剂气进入三级压缩。

压缩机出口的过热冷剂气体依次进入下列换热器，被冷却和冷凝：进EA1315X-A、EA1406、EA1315X-A、EA1315X-B、EA1313X被冷凝呈液态进入二元制冷剂贮罐FA1312。

FA1312的液态冷剂分为四路：第一路作为喷淋，分别去FA1310和FA1311；第二路进EA1453，节流膨胀并吸热后气相进入FA1311；第三路分为两股。

一股由PV8302控制自身节流膨胀，经EA1313X吸收热量后气相进入FA1311。

另一股由TC8302控制节流膨胀，分别经EA1314X、EA1313吸收热量后气相进入FA1311；第四路经过EA1311X和EA1312X回收冷量后分为二股。

一股经EA1309X回收冷量后呈-135℃、4.4MPag的液相进入FA1314，在此罐内不能冷凝的氢气同液相冷剂分离并通过HCV8308排入下游。

液态冷剂通过LV8307节流膨胀后呈现-148.7℃、0.1MPag的气、液混相经EA1309X吸收热量后，再经过EA1311X和EA1312X吸收热量的，气相进入FA1310。

另一股经EA1310X回收冷量后呈现出-130℃、4.4MPag 的液相进入FA1313。

(新版)乙烯装置操作工(精馏)鲁姆斯工艺高级理论知识考试题库(含答案)

5
D、0.688 答案：C 24.紧急停车后,关于甲烷化反应器的处理，下列操作不正确的是()。 A、停脱甲烷塔 B、停止氢气外供 C、反应器泄压 D、停进出料，视停车情况进行氮气置换答案：A 25.下列选项中，属于乙烯精馏塔切出系统的条件是()。 A、碳二加氢反应器因故停车 B、乙烯精馏塔塔压偏高 C、乙烯精馏塔塔釜乙烷不合格 D、馏出口乙烯产品不合格答案：A 26.空气中氧气的摩尔分率是 0.21,氧气对氮气的比摩尔分率是()kmolO2/kmolN 2。 A、0.21 B、0.266 C、0.28 D、0.32 答案：B 27.涡街流量计的测量方法是基于()原理工作的。 A、电磁转换 B、卡门旋涡 C、超声波 D、科里奥利力答案：B 28.一氧化碳与氢气混合物中氢气的质量分率为 0.70，则氢气的摩尔分率为()。 A、0.30
4
19.电磁流量计要求被测流体必须是()的。 A、酸性 B、碱性 C、导电 D、不导电答案：C 20.聚合级乙烯对硫(H2S)的含量要求为()。 A、≤1ml/m3 B、≤2ml/m3 C、≤3ml/m3 D、≤5ml/m3 答案：A 21.甲烷制冷压缩机切换过程中的注意事项不包括()。 A、进出口阀.旁路阀开关正确 B、切换速度要快 C、室内外密切配合 D、注意检查运行情况答案：B 22.脱丙烷塔蒸煮所用的蒸汽是()。 A、MS(中压蒸气) B、LS(低压蒸气) C、PS(工艺蒸气) D、TS(伴热蒸气) 答案：C 23.精馏塔某理论板上升的气相组成为 0.6，轻重组分的平均相对挥发度为 2.5，则从该理论板下降的液相组成为()。 A、0.789 B、0.305 C、0.375
8
答案：C 38.表决是指冗余系统中用多数原则将每个支路的数据进行比较和修正的一种机理，例如()。 A、4 取 3 B、3 取 2 C、1 取 2 D、2 取 3 答案：B 39.影响物理吸附的因素是()。 A、温度 B、压力 C、压力和温度 D、气体受温度和压力的共同影响.液体只受温度影响答案：D 40.甲烷制冷压缩机检修验收时，要求在工作负荷下连续运行()小时后，各项技术指标均达到设计要求或满足生产需要，机组达到完好标准后可办理验收手续，移交生产使用。 A、12 B、24 C、36 D、48 答案：B 41.化工设备图的管口表中各管口的序号用()。 A、大写数字 B、小写数字 C、大写英文字母 D、小写英文字母答案：D

《乙烯工业》2006年总目次

仲惟建３韩启策武兴彬吕行
刘玉东
朱魏
斌３彼４
王红源４
杨年青
李志庭
张平林
石高峰４
王吉平１４３
三元制冷技术在乙烯装置中的应用
唐迪平
赵俊峰
二元制冷及冷箱脱甲烷塔系统的优化操作
裂解气及丙烯制冷压缩机组安全运行技术改造
清洁生产
彭跃坤１４６
贾辉３
７ｌｌ
９陈昕４５
低ＮＯ燃烧器研究开发
乙腈法丁二烯抽提热平衡分析
张健陈茂春
何
ｌ５ｌ３ｌ
李金科
琨吴德荣
徐红兵等１２２赵淑凤２１ｌ
马紫峰２ｌ５
丁文有
优化裂解ＩＧ－Ｏ分子反应动力学模型参数ＩＶ
裂解炉过热蒸汽温度控制的影响因素和控制算法的探讨
维普资讯
《乙烯工业）０６２０年总目次
期
废碱液预处理及氧化系统的改造与运行
陈刚肖江张强利
４
废碱液湿式氧化系统操作探讨
奥氏体不锈钢三通开裂原因分析
方
琦４
４
李红４房炳昌ｌ刘锡田王
涛ｌ
齐鲁乙烯汽油分馏塔和急冷水塔施工的ＨＥ管理Ｓ
用ＨＥ管理体系构建安全的生产环境Ｓ
ｌ６
２ｏ
茂名乙烯装置设备长周期运行探索
浅论项目管理中的“ 控制” 浅谈国际工程承包合同的管理
技术开发
张
悦
王业臣
马
林等２
裂解汽油加氢一段催化剂失活原因分析

乙烯装置脱甲烷塔系统的运行分析

Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：Ｅｔｙｅｅｐａｔｈｌｎｌｎ；Ｂｉａｙｒｆｉｅａｔｎｒｅｒｇｒｎ；Ｄｅｔａｉｒｍｅｈｎｚｅ
扬子石油化工有限公司烯烃厂乙烯装置于２００２年实施扩能改造，置乙烯生产能力由原来的装４０ｋ／０ｔａ扩建到６０ｋ／，造内容为增加一条平５ｔａ改行生产线即２＃乙烯装置。分离单元采用美国Ｌｍｍｕ公司专利技术顺序分离、压脱甲烷流程，ｕｓ低并以二元制冷系统取代了乙烯制冷加甲烷制冷系统。２＃乙烯二元制冷系统为国外设计、内制造，国由于设计制造存在缺陷，致二元制冷系统效率低，导无法满足冷箱、甲烷塔系统所需的冷量，脱致使乙烯损失严重，同时在冷箱、甲烷塔系统操作方面也存脱在一些不合理之处。针对上述情况，析了二元制分
１２工艺参数．
脱甲烷塔主要设计参数见表１。
收稿日期：０９—０２０４—２２
（Ａ一１０Ｘ）凝后进入脱甲烷塔回流罐（Ａ一Ｅ３９冷Ｆ１０）３９。回流罐顶部气相经冷箱回收冷量后一部分
李欣乐
（中石化股份有限公司扬子石化有限公司，苏南京江２０４）１０８
摘要：脱甲烷塔的运行现状进行了分析，出了存在的问题，进行了技术改进和工艺参数优化，对找并

乙烯装置冷箱及脱甲烷系统模拟

扬子乙烯装置经过两轮改造后，区裂解气老的设计负荷（准状态）１５ｋｈ裂解气干标为１ｍ／（
裂解气经过一系列的换热降温，直至采用
一
７５℃的ＣＲ将其冷凝到一７２℃ 左右后进入
老区冷箱和Ｄ３１系统进行流程模拟、数灵敏Ａ０参
度分析和过程优化，究裂解气负荷和裂解原料研
工作，现为中国石油化工股份有限公司化工事业部副主任，高
级工程师。
第２２卷
徐跃华等．乙烯装置冷箱及脱甲烷系统模拟
・・９
扬子）乙烯装置采用美国鲁姆斯（ｕｕ）序分Ｌｍｍｓ顺离、低压脱甲烷技术，１７于９９年引进，设计乙烯原生产能力为３０ｋａ９５年，原流程基本不０ｔ。１９／在
变的情况下，过部分设备改造，经扩能到４０ｋ／。０ｔａ２００２年实施第二次扩能改造，置能力从原来的装
渡尜
乙Ｅ业２０２Ｔ１烯ＴＬ０Ｎ（Ｙ４工ＹＮＩＵ）８ＨＥ１Ｄ３ — Ｅ，ｓ系统模拟
徐跃华，贡宝仁
（．１中国石油化工股份有限公司化工事业部，北京，０７８１０２；２中国石化扬子石油化工有限公司烯烃厂，京，１０８．南２０４）
实现了装置高负荷情况下的经济运行。关键词：乙烯装置；箱；甲烷；拟；化冷脱模优

《化工工艺学》答案

三门峡职业技术学院2007~2008学年第二学期期末考试《化工工艺学》试卷A答案一、填空题（每空1分，共27分）1、反应系统中所有的物质数、组成这些物质的元素数2、上吹制气阶段、下吹制气阶段、二次上吹阶段3、水溶性钾、代换性钾不溶性钾4、铜盐氨溶液、铜离子、酸根、氨5、气态烃和石脑油6、间接换热、冷激式7 碳酰二胺、CO（NH2）28、纯碱9、乙烯、乙烯10、二次吸氨，一次加盐11、中压、低压12、游离卤素、无水卤化氢。

二、选择题（每题2分，共10分）1. A2. D3. C4. C5. A三、名词解释（每题3分，共15分）1、用酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸。

2、即将石油系烃类原料（乙烷、丙烷、液化石油气等）经高温作用，使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应，生成分子量较小的烯烃、烷烃和其他不同分子量的轻质烃和重质烃类。

3、在脱甲烷塔系统中有些冷凝器、换热器和气液分离罐操作温度在-100～-160℃，为了防止散冷，减少与环境接触的表面积，用绝热材料将这些冷设备集中装在一台箱体中，称为冷箱。

4、电解时电解槽的实际分解电压（或操作电压）。

5、指被土壤复合体所吸附而又能被其它阳离子所交换的钾。

四、简答题（每题5分，共25分）1.答：含有矿尘、砷和硒、酸雾等有害杂质。

可采用自由沉降室或旋风分离器等机械除尘设备、电除尘设备或液相洗涤法去除矿尘；降低温度，采用湿法净化工艺，用水或稀硫酸洗涤炉气去除砷和硒；用电触雾器去除酸雾。

2.答：合成塔通常由内件和外筒两部分组成。

外筒主要承受高压而不承受高温，内件只承受高温而不承受高压。

3.答：由于食盐水中含有钙盐和镁盐等杂质，在后续盐水吸氨及碳酸化过程中能和NH3及CO2作用生成沉淀或复盐，会使设备和管道结垢、堵塞并造成氨及食盐损失，若不将这些杂质去除会影响纯碱的质量，故饱和食盐水要进行精制。

工业生产中精制食盐水主要采用石灰-纯碱法，因为此法使钙镁沉淀、加入、脱除是一次完成的，且操作简单、劳动条件好、精制度高。

ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟

ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟百思论坛⼯程技术交流平台脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟⼀、⼯艺流程简述该系统⼯艺流程简图给出在图1。

该流程系早期的脱甲烷及冷箱系统流程之⼀。

裂解⽓进料FEED进⼊脱甲烷塔T1，塔顶⽓相出料T1V进⼊⼄烯吸收塔T2，塔顶液相出料T1A经节流伐V1节流后进⼊冷箱E1，塔釜液相出料T1B送往后续装置。

塔T2利⽤⽓液分离罐F1分出的液体F1B作为吸收剂，对物料T1V中的⼄烯进⼀步吸收，以减少⼄烯损失。

⼄烯吸收塔塔顶物料T2A进⼊冷箱进⾏冷却，釜液T2B则返回脱甲烷塔塔顶第⼀板作为回流。

⽓液分离罐F1出⼝的⽓相F1A进⼊冷箱E2，冷却到更低温度后，进⼊⽓液分离罐F2，分出⽓液相，⽓相F2A依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂；液相F2B经节流伐V2减压后，依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂。

⼆、初始数据1、进料数据裂解⽓压⼒为33.4kg/cm2，温度－58℃，流量10460kg/h，质量组成如表1所⽰：表1 裂解⽓组成组分H2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C3H6 C3H8组成 1.362 19.245 41.19 7.265 1.775 16.335 0.483组分丙炔C4H6-1,3 C4H8-1C4H10C5H12丙⼆烯组成0.625 5.015 3.185 0.208 0.895 0.4152、各塔结构参数表2 各塔结构参数塔脱甲烷塔T1 ⼄烯吸收塔T2理论板数18 4进料位置2，7 1，4操作压⼒(kg/cm2) 33.2 323、⼯艺规定表3 各有关⼯艺规定物料T2A1F1A1F2A1 F2A2 T1A2 温度(℃) -112.5-164-130 -110 -110 脱甲烷塔釜液中甲烷摩尔浓度≤0.1%；回流⽐≤0.6；塔顶冷凝器冷后温度≤-98℃；节流伐V1 节流后压⼒3.0kg/cm2节流伐V2 节流后压⼒1.4kg/cm2三、流程模拟模块及物料表4 流程计算模块及物流表模块名称流程图代号⼊⼝物流号出⼝物流号脱甲烷塔 T1 FEED,T2B T1V,T1A,T1B⼄烯吸收塔 T2 T1V,F1B T2A,T2B 冷箱1 E1 T2A,F2A1,F2B2,T1V1 T2A1,F1A2,F2B3,T1V2冷箱2 E2 F1A,F2A,F2B1 F1A1,F2A1,F2B2 ⽓液分离罐 F1 T1A1 F1A,F1B⽓液分离罐 F2 F1A1 F2A,F2B 节流伐 V1 T1V T1V1节流伐 V2 F2B F2B1四、主要计算结果主要计算结果给出在表5。

甲烷深冷分离工艺在煤化工中的应用

甲烷深冷分离工艺在煤化工中的应用发布时间：2022-08-29T06:07:01.759Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷第8期作者：伍鹏飞郑达海张元秀[导读] 随着社会生产力的不断进步,各国的工业发展达到了前所未有的高度,但必须面对随之而来的环境问题。

伍鹏飞郑达海张元秀杭氧集团股份有限公司浙江省杭州市 310000摘要：随着社会生产力的不断进步,各国的工业发展达到了前所未有的高度,但必须面对随之而来的环境问题。

煤炭化工是我国的支柱产业,在实际生产过程中会产生大量的污染问题,对我国的生态环境有着非常大的影响。

对煤炭生产过程中产生的原料气体进行处理,了解深冷分离工艺的具体流程及技术原理,研究该技术的应用,会对时代产生积极的意义。

关键词：甲烷深冷分离；工艺；煤化工；应用1工艺流程简介低温甲醇洗涤产生的未转化净化气经碳分子筛吸附净化处理，去除净化气中少量氯化氢、工业甲醇、二氧化碳等残留物，吸收的净化气送至冷箱。

工艺气体传热降温至-181℃进入闪蒸罐，含氡工艺气体经多效蒸发分离后送入变压吸附设备；高效液相进入脱硝塔，含N2的液相送至火炬管网；高效液相输送至脱甲烷塔，塔底含有甲烷的高效液相输送至燃气管网。

从塔中提取的高纯度一氧化碳气体送至制冷压缩机，然后在增加后送至发电工艺流程；低温甲醇洗涤转化后的净化气送至变压吸附装置，并与富氡气体混合以吸附氢气。

产生的分析气体被发送到制冷压缩机，然后发送到冷箱的进口。

2甲烷深冷分离工艺的原理低温分离法，也称为超低温蒸馏塔法，最早提出于20世纪初。

这项法律一经实施，就引起了业内人士的关注。

超低温蒸馏塔法是化工厂生产过程中常见的气体液化技术。

关键的理论来源是不同蒸汽的熔点和沸点不同。

在生产过程中，有专业的技术设备来减少煤炭生产过程中产生的原料气。

蒸汽冷却后，用蒸馏塔对商品进行蒸馏，利用每种蒸汽的熔点差对原料气进行粗略分离，然后通过后续清洗和正确处理得到纯度高的甲烷蒸汽。

燕山乙烯前冷及脱甲烷塔系统运行分析

关键词：冷箱脱甲烷塔冷量优化
中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司
ＦＡ一３０５罐顶气体分为两部分：一部分依次经老冷箱换热器（ＥＡ一３０９）、乙烯激冷器（ＥＡ一３７０、ＥＡ一３７１）冷却至一７２℃ ；另一部分和ＦＡ一３０５罐底分离出的液体、ＥＡ一３５４来的一３７ ℃ 裂解气汇合，依次经脱甲烷塔第一再沸器（ＥＡ一３１７）、脱甲烷塔中沸器（ＥＡ一３９８）、新冷箱换热器（ＥＡ一３５５）冷却至一７２℃ 。以上两股物料汇合后进人脱甲烷塔第二进料分离罐（ＦＡ一３０６）。ＦＡ一３０６罐底液相经过脱甲烷塔进料歧化换热器（ＥＡ一３５９／Ｂ）后等分为两部分，一部分液体
（以下简称燕山乙烯）乙烯装置，经过两次大规模改扩建，乙烯生产能力达７６０ｋｔ／ａ。装置设计以重
柴油、石脑油、加氢裂化尾油、碳三为原料，经裂
解、急冷、压缩、分离产出乙烯、丙烯，同时副产混合碳四、碳五、裂解汽油、裂解轻柴油和裂解燃料
一
１前冷脱甲烷系统流程
前冷脱甲烷塔系统主要作用是完成氢气、甲烷与碳二以上馏分的分离。燕山乙烯装置采用高压激冷一低压脱甲烷工艺，即前冷部分采用３．５ＭＰａ的高压操作，脱甲烷塔（ＤＡ一３０１）采用０．５９ＭＰａ的低压操作，工艺流程如下：裂解气经干燥后分为两部分：一部分依次经过ｌ号乙烯精馏塔中间再沸器（ＥＡ一４１０Ａ／Ｂ）、脱甲烷塔进料激冷器（ＥＡ一３０７）、乙烷汽化器（ＥＡ一

轻烃装置操作(高级工)考试答案

轻烃装置操作(高级工)考试答案1、单选负压原油稳定装置如果仪表风突然中断，操作人员应立即（）和打开稳定塔出料调节阀。

A.打开界区外相关阀门B.向调度室汇报C.停机D.注意操作盘答案（江南博哥）：A2、单选氨吸收式制冷过程中，在（）中利用外部蒸汽加热浓氨水溶液，使溶液中的低沸点的氨蒸发出来，溶液变成稀溶液。

A.发生器B.吸收器C.冷凝器D.蒸发器正确答案：A3、单选待各罐压力平衡不再下降后，停止向高压瓦斯管网放压，然后将各塔系统改至（）放空。

A.高压瓦斯管网B.低压瓦斯管网C.火炬系统D.民用瓦斯管网正确答案：C4、单选供热系统蒸汽的消耗主要是（）。

A.自耗汽B.热力管网的散热C.用户耗汽D.其他耗汽正确答案：C5、单选长明灯的点火应在低压瓦斯放空线和火炬（）转换合格后才能进行。

A.仪表风B.水蒸气C.工业风D.氮气正确答案：D6、单选天然气深冷装置燃气轮机空气压气机流道阻塞﹑机组功率下降，应进行（）。

A.压气机在线清洗B.检修燃机及压气机C.大范围调整转速D.以上都是正确答案：A7、单选天然气甘醇脱水装置分馏塔顶部散热回流管旁通开度太大，会造成甘醇因（）损失增大。

A.蒸发B.渗漏C.排放D.分解正确答案：A8、单选分馏法原油稳定装置在温度、压力一定时，原油处理量越高，轻烃产量提高，而轻烃收率与原油处理量（）。

A.不变B.提高C..下降D.不稳定本题正确答案：A9、单选氨压缩浅泠装置工艺操作中，制冷机组的吸气温度应比蒸发温度稍高一些，以避免制冷机组（）。

A.带液B.剧烈振动C.喘振D.进行干压缩正确答案：A10、单选燃气轮机-压缩机发生喘振时，FI01014流量趋势图会出现（）形。

A.直线B.抛物线C.波浪D.阶梯正确答案：C11、单选负压原油稳定装置自控系统运行正常时，真空罐抽油的主要原因是（）。

A.压缩机喘振B.原油处理量高C.负压太深D.稳定塔压力高正确答案：C12、单选浅冷离心压缩机润滑油系统流程是主油箱→（）→润滑点→主油箱。

脱甲烷塔及操作条件

甲烷塔系统消耗冷量占分离部分总冷量消耗的42%。

由于脱甲烷塔的操作效果对产品（乙烯、丙烯）回收率、纯度以及经济性的影响最大，所以在分离设计中，对于工艺的安排、设备和材质的选择，都是围绕脱甲烷塔系统考虑的。

脱甲烷塔的任务就是将裂解气中氢气、甲烷以及其它惰性气体与C2以上组份进行分离，脱甲烷塔的关键组份是甲烷和乙烯。

在脱甲烷塔系统中，要求塔顶产品中少含乙烯，塔底产品中少含甲烷及惰性气体。

工业生产上脱甲烷过程有高压法与低压法之分。

1.低压法低压法分离效果好，乙烯收率高，操作条件为：压力0.18～0.25MPa (约18～25atm)，塔顶温度-140 ℃ 左右，塔底温度-50℃左右。

由图1-37(P75)可以看出，操作压力高，甲烷与乙烯的相对挥发度a就比较低；相反，操作压力比较低，甲烷与乙烯的相对挥发度a就比较高。

低压法的优点：甲烷与乙烯的相对挥发度a比较大，乙烯回收率比较高，适用范围比较宽。

低压法的缺点：例如要用到耐低温的钢材、多一套甲烷制冷系统、流程比较复杂等。

2.高压法高压法的脱甲烷塔塔顶温度为-96℃左右，不必采用甲烷制冷系统，只需要用液态乙烯制冷剂就可以。

高压法的优点：由于脱甲烷塔塔顶气体产物（尾气）压力比较高，可借助脱甲烷塔塔顶的高压气体的自身节流膨胀来获得额外的降温，这种降温方法比甲烷冷冻系统要简单一些（流程简单、设备也简单）。

另外，提高压力可缩小精馏塔的体积（塔径），所以从总投资和材质的要求来看，高压法是比较有利的。

高压法的缺点：甲烷与乙烯的相对挥发度a比较低，塔板数较多，回流比较大。

从上述两种方法的比较来看，高压法和低压法各有优缺点，工业生产上两种方法都有采用。

表1-32列出了几个脱甲烷塔的操作条件。

表1-32 脱甲烷塔操作条件脱甲烷塔的塔顶产品是气相产品，主要甲烷和氢气，他们在塔顶的操作条件（温度、压力）下，是不能全部冷凝下来的，因此脱甲烷塔与一般的精馏塔是不相同的，一般的精馏塔塔顶产品都可以全部冷凝下来，脱甲烷塔的塔顶产品含有不凝气甲烷和氢气，所以塔顶回流的液体组成与气相产品的组成是不同的，这就是脱甲烷塔的特点。

有机化工生产技术复习题2014

绪论项目一化工装置总体开车运行一、填空题1.化工装置的试压包括强度试验和气密性试验；强度试验包括水压试验和欺压强度试验，首选水压试验。

2.气压强度试验过程中的最高压力为大于设计压力（设计压力、大于设计压力）；气密性试验过程中的最高压力为设计压力（设计压力、大于设计压力）。

3.吹洗使用的流体介质有空气、蒸汽、水和有关化学溶剂等。

4.吹扫时若缺乏大型压缩机，可采用分段吹扫法。

5.蒸汽吹扫温度高、压力大、流速快，管道要产生膨胀位移，因而蒸汽管道上都装有补偿器、疏水器、管道支、吊架和滑道等。

6.蒸汽吹扫时，采用间断吹扫方式，有利于（有利于、不利于）管线内壁附着物的剥离和吹除，吹扫效果好（好、不好）。

7.脱脂方法主要有灌注法、循环法、蒸汽冷凝法和擦洗法4种。

对容积较大的设备，通常采用蒸汽冷凝法和擦洗法。

二、问答题1.化工装置总体试车的标准程序包括哪些？P13单机试车、中间交接、联动试车、化工投料和装置考核5个阶段。

（分总顺序）2.何为“倒开车”方案，其优点有哪些？P16. P17所谓“倒开车”，是在主体生产装置投料之前，利用外进物料将下游装置、单元或工序先行开车，打通后路，待上游装置中间产物进来后即可连续生产。

a)可以把总体试车计划网络中处于关键线路上的许多工序调整到非关键线路上来，从而有效地缩短了总体试车时间。

b)可以把新装置本身存在的大部分缺陷在化工投料之前充分暴露，并加以解决。

（缺陷来自设计、制造、安装、调试以及操作管理各个方面）c)可以为操作人员提供一个比较理想的“准开车”实践机会。

d)大大缩短了由化工投料开始到产出合格产品所需的时间，减少了化工投料阶段主要原料、燃料的消耗，因而可以取得显著的经济效益，特别是对大型化工装置尤其重要。

3.何为化工装置的酸洗与钝化？P24采用以酸为主剂组成的酸洗剂，对覆盖在金属设备、管道等表面的氧化皮、铁锈、焊渣、表面防护涂层等通过化学反应，使其溶解、剥离，并随即进行表面钝化，从而使金属基体表面形成一层良好的防腐保护膜的表面处理技术。

提高乙烯收率的优化方法研究

提高乙烯收率的优化方法研究摘要：本文针对乙烯装置的实际情况，探讨影响乙烯收率的主要因素，分析乙烯损失的来源，并对关键因素，重要参数进行调整优化，最终实现提高乙烯收率的目的。

关键词：乙烯收率；关键因素；调整优化乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。

因此，提高乙烯装置的乙烯收率正日益引起人们的重视。

乙烯装置对含有氢气、甲烷、碳二、碳三和碳四的轻烃混合物均是采用压缩和深度冷却方法进行分离的[1]。

在实际生产过程中，影响乙烯收率的因素较多，本文通过对前冷、预切割与脱甲烷系统、乙烯塔操作条件进行优化，达到提高乙烯收率，增加乙烯产量的目的。

一、流程简述乙烯塔共三股进料：第一股进料来自脱甲烷塔底，经脱甲烷塔底料闪蒸罐闪蒸汽化后进入乙烯塔；第二股为来自脱乙烷塔回流罐的液相；第三股气相进料来自脱乙烷塔回流罐，经乙烯塔进料闪蒸罐闪蒸及乙烯塔回流过冷器汽化后，进入乙烯塔。

乙烯塔存在两个再沸热源，一部分通过脱甲烷塔进料冷却器中冷却脱甲烷塔的进料获得，其余的热量靠乙烯塔再沸器冷凝乙烯蒸汽来提供。

再沸器的乙烯蒸汽来自乙烯压缩机的二段排出，在中冷凝后的乙烯液相又经过用乙烯塔的进料过冷，然后作为乙烯塔的回流，这股回流占乙烯塔回流量的95％左右。

另一回流来自乙烯缓冲罐，并经乙烯冷剂过冷器过冷后，作为乙烯塔的补充回流。

二、乙烯损失来源分析在乙烯生产过程中影响乙烯收率的因素有很多，各因素之间彼此关联又相互制约。

但受冷箱及脱甲烷塔甲烷中乙烯损失、乙烯精馏塔塔釜乙烷中乙烯损失等因素影响较为主要[2]。

（一）冷箱及脱甲烷系统优化措施冷箱、脱甲烷系统中甲烷夹带乙烯是乙烯损失的主要原因。

因此控制合适的冷箱温度及优化双塔的切割比是提高乙烯收率的关键。

前冷系统采用逐级冷却，多股进料的方式，对脱甲烷塔顶气相设膨胀机回收冷量[3]。

冷箱的低温主要由膨胀机的高压甲烷发生节流膨胀提供。

乙烯冷剂、氢气节流和甲烷尾气节流也提供部分冷量。

鲁姆斯顺序分离工艺流程

鲁姆斯（Lummus）顺序分离工艺流程由裂解单元来的裂解气经压缩脱除大部分重烃和水、经碱洗脱除酸性气体，深度干燥后进入脱甲烷塔，由脱甲烷塔塔顶分离出甲烷和氢后，釜液送至脱乙烷塔，由脱乙烷塔塔顶分离出乙烷和乙烯，塔釜液送至脱丙烷塔……依此各组分按碳一、碳二、碳三……的顺序先后分离，最终由乙烯精馏塔、丙烯精馏塔、脱丁烷塔分别得到乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、混合碳四、裂解汽油等主副产品。

裂解单元裂解单元主要包括裂解炉系统和急冷系统两部分。

1、裂解炉系统的工艺过程裂解炉系统主要包括原料供应系统、裂解炉、和燃料供应系统三个部分。

（1）原料供应系统从界区来的液态原料由进料泵加压后，经进料预热器加热至60℃左右进入各裂解炉。

由分离工序返回的循环乙烷、丙烷经预热器预热至60℃左右后在流量控制下进入乙烷裂解炉裂解。

（2）裂解炉裂解炉分对流段和辐射段两部分，对流室在辐射室上侧。

在流量控制下进入对流段的原料预热盘管与烟气对流换热，然后同加入的稀释蒸汽（DS）按相应的汽/油比混合进入混合预热盘管加热后进入辐射段裂解。

辐射段炉管出口的裂解气，每两组合为一股进入急冷锅炉与高压锅炉给水换热迅速冷却以终止二次反应，同时产生超高压蒸汽（SS）。

急冷锅炉急冷后的裂解气，用循环急冷油直接喷淋，由温度调节器调节其喷淋量将裂解气温度降至规定值，然后汇合送入汽油分馏塔。

（3）燃料供应系统裂解反应需要吸收大量热能，这些热能只能由燃料供应系统提供，燃料供应系统向裂解炉和蒸汽过热炉提供燃料气和燃料油。

燃料气的来源主要是装置自产的甲烷氢和界外补充液化气（主要为C4抽余油）。

补充燃料气经汽化和过热后，与装置自产的燃料气相混合送到裂解炉。

2、急冷系统的工艺过程急冷系统主要包括急冷油系统、急冷水系统和稀释蒸汽发生系统。

下面对这三大系统作简要阐述。

（1）汽油分馏塔及急冷油系统裂解气进入汽油分馏塔被进一步冷却，汽油和更轻组分作为塔顶气相送至水急冷塔。

塔釜采出的急冷油大部分由急冷油循环泵加压后送往稀释蒸汽发生器，然后分别经油急冷器及工艺水预热器返回汽油分馏塔；小部分急冷油在液位控制下进入裂解燃料油汽提塔进行汽提，汽提后塔顶气相返回汽油分馏塔，塔底裂解燃料油经冷却后送至裂解燃料油贮罐。