裂解气的精馏分离系统

压缩和制冷


一、裂解气的压缩、碱洗和干燥 (一)裂解气的压缩 (二)裂解气的碱洗和干燥 二、制冷系统 (一)丙烯制冷系统 (二)乙烯制冷系统 (三)甲烷制冷系统
裂解气分离流程的分类

预分馏出来的裂解气是含有酸性气体和水等杂质的 烃类混合物。为了得到合格的目的产品，必须对其 进行净化和精馏分离。 不同的精馏分离方案和净化方案组成不同的裂 解气分离流程。 在裂解气分离过程中，要通过催化加氢的方法 脱除炔烃。有前加氢和后加氢之分。在裂解气分离 氢气之前，利用裂解气中所含氢气对炔烃进行加氢， 称为前加氢，此时无须外给氢气。后加氢是对分离 出的碳二馏分和碳三馏分分别加氢脱除其炔烃，所 需氢气是由裂解气分离出的氢气供给。 顺序分离流程一般采用后加氢方案，而前脱乙烷 和前脱丙烷则既有前加氢方案又有后加氢方案。
二、脱乙烷、乙快加氢和乙烯精馏 对于脱乙烷来讲，在顺序分离流程中，裂解气经脱甲烷系统脱除氢气和甲烷等轻组分后， 由脱甲烷塔塔釜所得碳二和碳二以上的馏分，送人脱乙烷塔。由塔顶切割出碳二馏分，进一 步精馏得到乙烯产品。塔釜则为碳三和碳三以上组分，需送至脱丙烷塔进一步分离。 在前脱丙烷分离流程中，脱乙烷塔进料为碳二和碳三馏分的混合物，此时，脱乙烷塔塔 顶所得碳二馏分可进一步精制得到乙烯产品，塔釜所得碳三馏分可进一步精制得到丙烯产品。 在前脱乙烷工艺流程中，脱乙烷塔进料为干燥后的裂解气，此时塔顶为含有氢、甲烷和 碳二的馏分，须送至脱甲烷系统进一步分离。塔釜为碳三和碳三以上重组分，送至脱丙烷系 统。 对乙烯精馏来讲，无论那种分离流程，乙烯精馏塔进料均以碳二馏分为主，通过乙烯精 馏得到合格的乙烯产品和乙烷。 现以顺序分离流程为例叙述脱乙烷、乙炔加氢和乙烯精馏的工艺流程。脱乙烷塔塔釜液 送入脱丙烷塔；塔顶气体经冷凝器冷凝，凝液作为脱乙烷塔回流，未冷凝气体经选择加氢使 乙炔成为乙烯和乙烷而被脱除。加氢脱炔后的碳二馏分送人绿油塔，在此用乙烯精馏塔 中段抽出的碳二馏分洗涤，以脱除绿油，绿油塔釜液送回脱乙烷塔。绿油塔塔顶气体经分子 筛干燥器送至乙烯精馏塔。有的装置不设绿油塔，而仅设置绿油分离器。乙烯精馏塔有三台 底部再沸器和一台中间再沸器，可以最大限度地回收冷量。从乙烯精馏塔底部得到的乙烷， 用裂解气蒸发后，在冷箱中用丙烯冷剂进一步加热后去裂解炉裂解。塔上部得到的乙烯产品， 大多数在气相状态下用管道输送至下游加工装置。另一部分乙烯则送去贮存，以满足乙烯生 产装置和下游生产装置的衔接或作为商品。
裂解气的预分馏

裂解炉出口的高温裂解气经废热锅炉冷却，再经急冷器进一步冷却后，温度 可降到200～300℃之间。将急冷后的裂解气进一步冷却至常温，并在冷却过 程中分馏出裂解气中的重组分，这一环节即为裂解气的预分馏。 经急冷器冷却后的裂解气进入油洗塔，塔顶用裂解汽油喷淋，塔顶温度 控制在100～110℃之间，保证裂解气中的水分从塔顶带出油洗塔。塔釜温度 随裂解原料的不同而控制在180～200℃左右。塔釜所燃料油产品，部分经汽 提并冷却后作为裂解燃料油产品输出。另外部分(称为急冷油)送至稀释蒸汽系 统作为发生稀释蒸汽的热源，由此回收裂解气的热量。经稀释蒸汽发生系统 冷却后的急冷油，大部分送到急冷器以喷淋高温裂解气，少部分急冷油尚可 进一步冷却后作为油洗塔中段回流。 油洗塔塔顶裂解气进入水洗塔，塔顶用急冷水喷淋，塔顶裂解气降至 40℃左右送人裂解气压缩机。塔釜温度约80℃，在此可分馏出裂解气中大部 分水分和裂解汽油。塔釜油水混合物经油水分离后，部分水(称为急冷水)经冷 却后送人水洗塔作为塔顶喷淋，另一部分水则送至稀释蒸汽发生器发生稀释 蒸汽，供裂解使用。油水分离后得到的裂解汽油馏分，部分送至油洗塔作为 塔顶喷淋，另一部分则作为产品经汽提冷却后送出。
烃类热裂解
裂解气的精馏分wenku.baidu.com系统
分离流程的组织


经预分馏系统处理后的裂解气是含氢和各 种烃的混合物，其中尚含一定的水分、酸 性气（二氧化碳、硫化氢）、一氧化碳等 杂质。经过多次精馏分离，并在精馏分离 的过程中采用吸收、吸附或化学反应的方 法脱除杂质。 裂解气分离装置主要由精馏分离系统、压 缩和制冷系统、净化系统所组成。
裂解气的精馏分离


一、脱甲烷 脱除裂解气中的氢和甲烷，是裂解气分离过程中投资最大、 能耗最多的环节。该系统所需冷负荷占全装置冷负荷的一半以 上。 在顺序分离流程中，进入脱甲烷系统的裂解气除含氢和甲 烷外，尚含有碳二至碳五以上的各种烃类。在前脱丙烷的分离 流程中，进入脱甲烷系统的裂解气除含氢和甲烷外，其余为碳 二和碳三馏分。在前脱乙烷的分离流程中，进入脱甲烷系统的 裂解气仅含氢、甲烷和碳二烃类。可见，在不同的分离流程中， 进入脱甲烷系统的气体组成有很大不同。 甲烷节流膨胀过程是在冷箱中进行的。冷箱放在脱甲烷之 前，处理塔的进料，称为前冷又称前脱氢。冷箱放在脱甲烷之 后，处理尾气称为后冷又称后脱氢。 根据脱甲烷压力的高低，分为高压脱甲烷、中压脱甲烷和 低压脱甲烷。目前，以采用前脱氢高压脱甲烷最为广泛。


三、乙烯塔和丙烯塔 (一)乙烯塔 C2馏分经过加氢脱炔之后，进入乙烯 塔进行精馏，塔顶得到乙烯产品，塔底产 品为乙烷。 乙烯塔的重要性：乙烯的纯度要求要 达到聚合级，冷量消耗大，乙烯塔在深冷 分离装置中是一个比较关键的塔。(乙烯塔 是出乙烯产品的精馏塔) 见书P104




(二)丙烯塔 丙烯和丙烷馏分的分离是在丙烯塔中完 成的，塔顶得到丙烯产品，塔底得到丙烷 馏分。 由于丙烯和丙烷的相对挥发度非常小， 丙烯塔在整个分离过程中塔板数最多、回 流比最大。 由于丙烯塔的操作压力不同，精馏塔 的操作条件也有比较大的出入。表1-34是 丙烯塔的操作条件。
脱甲烷塔和乙烯塔比较
分离流程的主要评价指标

（1）乙烯回收率 （2）能量的综合利用水平 甲烷塔和乙烯塔既是保证乙烯回收率和乙 烯产品质量（纯度）的关键设备，又是冷 量主要消耗所在（消耗冷量占总数的88%）。