乙烯的生产之深冷分离-73页文档资料
乙烯的生产之深冷分离
（5）三元复迭制冷
用乙烯作制冷剂在正压下操作，不能获得－103℃ 以下的低温。 生产中需要－103℃以下的低温时，可采用沸点更 低的制冷剂，甲烷在常压下沸点是－161.5℃。但 是由于甲烷的临界温度是－82.5℃，若要构成冷 冻循环制冷，需用乙烯作制冷剂为其冷凝器提供 冷量，这样就构成了甲烷－乙烯－丙烯三元复迭 制冷。 在这个系统中，冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供 冷，乙烯向甲烷供冷，甲烷向低于－100℃冷量用 户供冷。
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 精馏 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-161.5℃，很难液化， 碳二以上的馏分相对地比较容易液化(乙烯沸点 －103.68 ℃ ）。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。 主要矛盾 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。 甲烷和氢气 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。
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。
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。
一、 裂解气的组成及分离方法
（一）裂解气的组成
组分
H2 CO＋CO2＋H2S CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4 C5 ≥C6 H2O
乙烯装置深冷分离系统的优化和改进
乙烯装置深冷分离系统的优化和改进王盛加(中国石油辽阳石化分公司烯烃厂,辽宁 辽阳 111000)摘要：本文结合实际情况，提出了乙烯装置的新深冷分离工艺流程，在深冷分离系统中增加了碳三和碳二洗涤塔，从而有效降低了能耗、减少了乙烯损失。
同时，还据此开发出了低能耗乙烯技术。
关键词：乙烯装置；深冷分离系统；能耗；乙烯损失；优化；改进乙烯装置是一种石油化工装置，其对于含氢气、甲烷以及碳二、碳三、碳四等的轻烃混合物的分离，均是通过压缩及深度冷却的方法实现的。
不同的乙烯流程，相应的其深冷分离方法也各有一定的不同。
目前在石油化工生产中，常用的轻烃分离方法存在一些缺陷和不足，有待进一步优化和改进。
笔者结合实际，分析了其中的缺陷和不足，并提出了优化和改进方案，形成了一种新的深冷分离工艺流程，仅供参考。
1 传统的深冷分离系统工艺流程乙烯装置的工艺流程较多，不同的乙烯流程，相应的其深冷分离方法也各有一定的不同。
如有的是顺序分离流程，有的是前脱乙烷流程，还有的是前脱丙烷流程。
首先来说顺序分离流程，其一般是先压缩原料气至3.4至3.9MPa，然后逐级冷却、闪蒸，直至冷却到-163至-169℃，将氢气和富甲烷气于氢气罐中分离开来，闪蒸罐液相各自进入到脱甲烷塔之中，逐步进行分离。
而其他几种工艺流程也基本与顺序分离流程类似，只不过前脱乙烷流程是将裂解气中的碳二与碳三分离，前脱丙烷流程则是将裂解气中的碳三与碳四分离，之后再以上述方法来深冷分离出的轻烃。
2 传统的深冷分离系统存在的缺陷和不足在传统的深冷分离系统中，如果采用的是顺序分离流程，则其主要存在的缺陷和不足是能耗较高、乙烯回收率较低，这主要是因为顺序分离流程常于脱甲烷塔的回流罐中引出液相甲烷节流以使物料冷却至需要温度，从而给系统提供足够的冷量，但这却在一定程度上造成了低温乙烯冷剂负荷的增加，并且还造成了一定量乙烯的损失；其次，由于脱甲烷塔中被进入了闪蒸罐液相，所以造成了脱甲烷塔的负荷增大；再者在氢气罐和脱甲烷塔中的乙烯，也会发生一定量的损失。
乙烯生产技术和工艺流程介绍
扬子 65 Lummus 齐鲁 72 Lummus 扬巴 60 SW 赛科 90 Lummus 南海 80 SW 吉化大 70 Linde 吉化小 15 茂名 100 SW / Lummus 兰州(新建45) 60 KBR 天津 20 Lummus
CC炉反应器的特点是原料入口处为小口径管双排双面辐射加热，物料能迅速升温，缩短停留时间，后继的反应管则为单排双面辐射，管径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。物料在反应管中的停留时间为0.2～0.4s。 短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性。
USRT炉
美国凯洛格公司和日本出光石油化学公司在70年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。炉子由十多根直径约为2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。反应管吊在辐射室中央，由底部烧嘴进行双面辐射加热。物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉,每两根反应管合用一个USX，多个USX合接一个二次急冷锅炉。裂解过程停留时间可低于100ms,从而显著提高了反应的选择性。同传统的管式裂解炉相比，乙烯相对收率约可提高10％，甲烷和燃料油则有所减少。
用乙烯生产的典型系列产品
聚合－聚乙烯、乙丙橡胶
氧化－环氧乙烷、乙醛
烷基化－乙苯、烷基铝
卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷
水合－乙醇
齐聚－@-烯烃
聚合－聚丙烯、乙丙橡胶
01
氧化－丙烯酸
02
环氧化－环氧丙烷
03
烷基化－异丙苯
04
卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷
05
水合－异丙醇
06
氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
07
用丙烯生产的典型系列产品
独山子乙烯裂解项目
独山子乙烯项目
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务；供应关键设备和材料， 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。 寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务；其他 设备和材料全部由总包供货；施工安装至中交。 规模：乙烯100万吨/年;丙烯50万吨/年 年操作小时：8000小时 操作弹性： 60-110%(P/E比:0.45-0.5kg/kg)
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60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
乙烯的生产之深冷分离
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
乙烯分离技术资料重点
丙烯的用途
• PP 聚丙烯 • AN 丙烯腈（氨氧化）、腈纶 ABS（+SM 苯乙烯 +丁二烯） • 苯酚丙酮（+苯）、双酚A、PC 聚碳酸酯（+ 合成气） • 丁辛醇（+合成气） • 环氧丙烷（+O2环氧化） • 丙烯酸 （+O2）
碳四的用途
• 丁二烯抽提 、MTBE 甲基叔丁基醚（异丁烯+ 甲醇） • 丁二烯 ABS（+ AN 丙烯腈+SM 苯乙烯 ） SBR 丁苯橡胶（+SM 苯乙烯 ） 顺丁橡胶 • 烯烃转化： 丁烯-2 + 乙烯 丙烯
无色、带甜香味气体，通常状况下无聚合危险，能与强 氧化剂发生强烈反应，属易燃易爆物质。使用时应防火防 爆，清除火源。注意防静电积聚。仓库及工作区应彻底通 风。乙烯引起的火灾可采用喷雾水，泡沫、CO2等灭火。
乙烯装置的产品用途
主产品： 乙烯 丙烯 副产品 氢气 混合碳四 裂解汽油 裂解燃料油(PFO)
• 冷箱
概况
占地： 90000平米 （100万吨/年级） 循环水： 50000立米 （100万吨/年级） 工艺用电： 9000千瓦（ 100万吨/年级） 设备总台数： 600台 • 精馏塔16台 最大直径11-13米（ 100万吨/年级） 最高近95米（丙烯精馏塔） • 裂解气压缩机：51000千瓦（ 100万吨/年级） • 裂解气总管最大直径2.2米
起步阶段：上世纪60年代：1962年，兰化 5000t/h； 发展阶段：上世纪70-90年代，以燕山30 万吨乙烯装置为起点，乙烯装置规模11万45万吨/年 大型化：本世纪，乙烯装置规模：60-100 万吨/年
大型乙烯裂解气深冷顺序分离流程
大型乙烯裂解气深冷顺序分离流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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轻油裂解气低压深冷分离制乙烯
摘要乙烯是有机化工领域重要的产品之一，石油裂解气制乙烯是合成乙烯的一种重要方法。
深冷分离法是净化裂解气的一种重要方法，根据温度、压力的不同分为高压和低压两种方法。
本设计采用石油裂解气低压深冷分离的方法制乙烯：（1）首先从给定的数据上知道了裂解气的组成，然后考虑经过除杂后的组成，根据给出的裂解气的回收率，计算各个组分在塔顶塔底的含量，再计算泡点温度和露点温度，根据泡点温度和露点温度计算气化率，之后计算回流比和板效率，从而确定实际塔板数；（2）热平衡的计算；（3）塔的水力计算和塔板计算，经过计算，求出塔高、塔径等一系列塔的参数，完成了塔主体设备的计算；(设计结果叙述出来)（4）车间的布置。
关键词：裂解气；低压法；深冷分离；乙烯；关键组分AbstractEthylene is an important organic chemical industry one of the products, oil cracked gas ethylene is an important method of synthesis of ethylene. Cryogenic separation of cracked gas purification method is an important method, according to the temperature and pressure were divided into high and low pressure two ways.The design uses low-pressure cryogenic gas oil cracking method of separation of ethylene: (1) First, from the data given that the pyrolysis gas composition, so that later, after considering the composition through the impurity, according to the recovery of pyrolysis gas given rates, the various components of the content in the top of the tower bottom of the column, followed by calculation of bubble point temperature and dew point temperature, according to the temperature and dew point temperature, bubble point calculation gasification efficiency, followed by calculation of the efficiency of reflux ratio and the board to determine the actual plate number; (2) the heat balance calculation; (3) tower tray hydraulic calculations and calculation, after calculation, find the tower, tower diameter and other parameters of a series of towers, the tower of the main equipment to complete the calculation (4) workshop layout ( 5) Show the design process used in the proprietary symbol (6) summarizes the work on the design Many of the design process with reference to literature, to a large number of look-up table and calculation. Part of the chart extract to the design, reference is also cited in the design。
乙烯的生产深冷分离PPT课件
2.多段压缩
（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℃。
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。
深冷操作的系统组成
1、压缩 冷冻系统
该系统的任务是加压、降温，以保 证分离过程顺利进行。 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。 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。
（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－丙烯复迭制冷。
大型乙烯装置的乙烯深冷分离方法[发明专利]
![大型乙烯装置的乙烯深冷分离方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/bbfe1d11bdd126fff705cc1755270722192e59f5.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.01.29C N 103542693A (21)申请号 201210241540.X(22)申请日 2012.07.12F25J 3/08(2006.01)(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦申请人中国寰球工程公司(72)发明人杨庆兰 孙长庚 辛江 张来勇苏燕兵 吴德娟 宋磊 马超凡李文堂 毕可珍(74)专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013代理人谢小延(54)发明名称大型乙烯装置的乙烯深冷分离方法(57)摘要本发明涉及一种用于大型乙烯装置的乙烯深冷分离方法；混合气经过预冷，一系列冷却器冷却和组分分离容器分离得到气相和多股液相；气相再经一系列板翅式换热器和组分分离容器分离得到气相和多股液相，液相甲烷减压后经换热器回收冷量后送至下游系统，多股液相中一股液相和减压后的液相甲烷混合，其余液相进入脱甲烷塔，粗氢气产品送入下游系统；多股液相中先凝结的两股液相分别进入预脱甲烷塔，其余股液相分别进入脱甲烷塔；预脱甲烷塔将液相分离为气和液，气送入脱甲烷塔，液送入下游系统；脱甲烷塔将气相分离为甲烷和碳二，送入下游系统，甲烷送至下游系统；本方法减少了30％体积的冷箱，减小了设备和费用，节能降耗，保证了操作的稳定性。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书6页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图3页(10)申请公布号CN 103542693 A1/1页1.一种大型乙烯装置的乙烯深冷分离方法，包括：a 、含有碳二、碳三、氢气、甲烷的混合气首先经过预冷，随后经一系列冷却器冷却和组分分离容器分离得到气相和多股液相；b 、所述a 项得到的气相再经一系列板翅式换热器和组分分离容器分离得到气相和多股液相，气相为粗氢气产品，多股液相中其中一股为液相甲烷，液相甲烷减压后经换热器回收冷量后送至下游系统，多股液相中还有一股液相和所述减压后的液相甲烷混合，其余股液相经冷量回收后进入脱甲烷塔，粗氢气产品经换热器回收冷量后送入下游系统；c 、所述a 项得到的多股液相中，根据气流的方向，先凝结的两股液相分别进入预脱甲烷塔，其余股液相分别进入脱甲烷塔；d 、预脱甲烷塔将所述液相分离为不含碳三的塔顶气和不含甲烷的塔釜液，塔顶气送入脱甲烷塔，塔釜液送入下游系统处理；e 、脱甲烷塔将所述液相分离为塔顶气甲烷和塔釜液碳二，塔釜液碳二送入下游系统处理，塔顶气甲烷经换热器回收冷量后送至下游系统。
乙烯的生产工艺介绍
乙烯的生产工艺介绍生产乙烯的重要核心过程就是分离过程，目前世界乙烯装置分离技术主要分为3大类，即顺序分离技术、前脱乙烷前加氢技术和前脱丙烷前加氢技术。
经过几十年的发展乙烯装置的分离流程,通过不断改进,已发展出几种不同的分离路线[3]。
1顺序分离技术深冷分离技术中，顺序分离技术应用的最早也最广泛。
在顺序分离技术中,是把关键组分的相对挥发度最接近1的乙烯和乙烷、丙烯和丙烷的分离放到流程的最后，首先按照从轻到重的顺序，将裂解气中的各个组分进行分离。
其典型流程主要包括:裂解气急冷、裂解气压缩、裂解气分离及制冷系统等几个主要部分[3],见图1-2。
图1-2典型的顺序分离流程示意（1）裂解气急冷重裂解汽油组分分离出来后,一部分作为急冷油塔的回流,一部分送至汽油汽提塔。
急冷油塔底部采出裂解燃料油,经燃料油汽提塔汽提,来控制闪点,并且冷却。
裂解气急冷部分还包括稀释蒸汽发生系统，它的作用是为裂解炉提供稀释蒸汽。
（2）裂解气压缩裂解气从急冷水塔中出来后进入裂解气压缩机一段吸入罐,压缩后经一段后冷器冷却进入压缩机二段吸入罐，然后分别进入压缩机三、四、五段吸入罐（3）裂解气分离裂解气经过干燥后依次经过脱乙烷塔进料、乙烯精馏塔、中间再沸器和丙烯冷剂冷却，进入脱甲烷塔，塔顶要控制乙烯损失在0.3%一下。
塔釜再沸器用丙烯冷剂回收冷量作为热源,塔釜液送进脱乙烷塔，塔釜控制乙烷含量在0.04%以下,塔顶控制丙烯含量在0.25%以下，乙炔选择加氢生成乙烯和乙烷，塔顶气相经乙烯干燥器后进乙烯精馏塔。
世界上乙烯装置采用最为广泛的一种乙烯分离技术就是顺序分离技术,随着技术进步以及节能减排的要求不断提高,各个行业也在传统的顺序流程的基础上开发了不少新的分离技术,为乙烯分离技术做了很大的改进。
2前脱乙烷分离技术图1-3前脱乙烷前加氢技术前脱乙烷技术的主要特点就是指分离流程的第一个塔为脱乙烷塔[4]。
见图1-3裂解气经急冷、压缩后预冷,首先进人脱乙烷塔系统,C2组分和C3以上组分先分开。
乙烯装置深冷分离系统能耗脱瓶颈技术研究的开题报告
乙烯装置深冷分离系统能耗脱瓶颈技术研究的开题报告一、研究背景乙烯是化工产品中的重要原料，其生产需要通过乙烯装置进行。
在乙烯装置中，深冷分离系统是关键部分之一，其主要功能是将乙烯气体从混合气体中分离出来，并对乙烯进行冷却和液化。
目前，深冷分离系统的能耗问题已经成为乙烯生产中的瓶颈问题。
传统的深冷分离系统存在能耗较高、回收率低等问题，难以满足工业化生产的要求。
因此，针对深冷分离系统能耗问题，开展脱瓶颈技术研究，既有利于提高产业竞争力，也符合新能源、节能环保的社会发展需求。
二、研究目的本研究旨在探究乙烯装置深冷分离系统能耗脱瓶颈技术，寻求能够优化深冷分离系统的方案，降低能耗、提高乙烯回收率的途径。
三、研究方法（一）理论分析通过对深冷分离系统的原理进行理论探讨，分析深冷分离系统中能耗产生的原因，找出能够降低能耗的技术途径。
（二）实验研究采用实验方法，建立深冷分离系统性能测试和分析的实验平台，分析不同操作条件下深冷分离系统的能耗特性。
（三）数学建模基于理论分析和实验数据，构建深冷分离系统能耗数学模型，并采用优化算法进行优化，得出深冷分离系统的优化方案。
四、研究内容（一）深入研究乙烯装置深冷分离系统的工作原理，鉴别其能耗产生的主要原因。
（二）建立深冷分离系统性能测试和分析的实验平台，对不同操作条件下深冷分离系统的能耗特性进行分析。
（三）通过对实验数据的分析，构建深冷分离系统能耗数学模型，采用优化算法进行优化，得出深冷分离系统的优化方案。
（四）利用得出的优化方案，对实验总体性能进行评价，并验证深冷分离系统能耗降低、乙烯回收率提高的效果。
五、研究意义（一）通过深入研究乙烯装置深冷分离系统的工作原理，找出能够降低能耗的技术途径，为提高乙烯生产的效率和降低生产成本提供技术支持。
（二）结合实验研究和数学建模，建立深冷分离系统优化方法，为乙烯工业提供深冷分离系统能耗优化方案的参考。
（三）研究结果可为其他相关领域提供参考和依据，促进节能减排，并贡献环境保护事业。
深冷 分离
◎生产系统设施布置要解决的主要问题是： ◉是根据企业的经营目标和生产纲领，在已确定的空间场所内，按照从
原材料的接收、零件和产品的制造，到成品的包装、发运的全过程，将 人员、设备、物料所需要的空间做最适当的分配和最有效的组合，以便 获得最大的生产经济效益。
流，在办公室布置中尤其重要。
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◎设施布置≈工厂设计≈ 工厂总体布置+车间布置。 ◎工厂总体布置设计 ◉生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天
作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化和美化设 施的相互位置
◉物料的流向和流程、厂内外运输的联接及运输方式。
◎车间布置设计 ◉各生产工段（工作站）、辅助服务部门、储存设施等作业
因素变化可能带来的布置变更，以便于以后的扩展和调 整。
◎安全原则。应考虑使作业人员有安全感，方便、舒适。
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6.1.3流动模式与空间需求
◎在生产与物流系统设计中， 流动模式和空间需求
是两项重要的前提。 生产系统设施规划要考虑产品、 工艺和计划， 这些内容基本确定后， 机器设备、 物料与人员就大致确定下来了， 这时候就可以确定 相应的空间需求。
◎容量和空间要求。只有先确定了人员、机器和设备的要求
后，才能进行布置，为每一作业单位分配合理的空间，并考 虑通道、洗手间、餐厅、楼梯等附属设施的要求。
◎环境和美学。布置决策也要求确定窗户、分隔高度、室内
植物等环境因素，以降低噪音、改善空气流通和提供隐密性 等。
◎信息流。通信交流对公司都是很重要的，布置必须方便交
工作地 工作地 工作地
宏观--微观的多次轮回
乙烯的生产之深冷分离
（4）乙烯—丙烯复迭制冷循环
4、乙烯—丙烯复迭制冷循环
在乙烯—丙烯复迭制冷循环中， 冷水在换热器(2)中向丙烯供冷，带走丙烯冷凝时 放出的热量，丙烯被冷凝为液体，然后，经节流 膨胀降温，在复迭换热器中汽化，此时向乙烯气 供冷，带走乙烯冷凝时放出的热量，乙烯气变为 液态乙烯，液态乙烯经膨胀阀降压到换热器(1)中 汽化，向被冷物料供冷，可使被冷物料冷却到 -100℃左右。 在图中可以看出，复迭换热器既是丙烯的蒸发器 (向乙烯供冷)，又是乙烯的冷凝器(向丙烯供热)。 当然，在复迭换热器中一定要有温差存在，即丙 烯的蒸发温度一定要比乙烯的冷凝温度低，才能 组成复迭制冷循环。
油吸收法
油吸收法是利用裂解气中各组分在某 吸收 种吸收剂中的溶解度不同，用吸收剂吸收 精馏 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。
深冷操作的系统组成
一裂解气的组成及分离方法一裂解气的组成及分离方法二压缩与制冷二压缩与制冷三气体净化三气体净化四裂解气深冷分离四裂解气深冷分离第一节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组分原料来源乙烷裂解石脑油裂解轻柴油裂解3400194390193151243507601800943614090322678041261057804810300344851044534981318027212403729347580541142036521051458540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一裂解气的组成不同压力下某些组分的沸点不同压力下某些组分的沸点压力组分110310pa101310pa151910pa202610pa252310pa30391026316210486477244129553323911439182923810729737237101204423595131147二裂解气分离方法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
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35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70生产之深冷分离
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
乙烯的生产—裂解气的分离流程的组织
炔<1μg/g，产品回收率达98%。
项目二 乙烯的生产 石油化工产品生产技术
流裂 任程解 务的气 五组分
织离
知识点3：裂解气的压缩
1.压缩的原因
需要大量冷量和耐低温设备 常压下，冷凝精馏分离温度低
裂解气常压下沸点很低
常压下沸点
解决办法
1.压缩的原因
为什么要多段压缩？ 压缩后的气体温度必须要限制
✓ 原因：裂解气压缩是绝热过程,压力升高,温度升高。 ✓避免压缩过程温升过大造成裂解气中双烯烃尤其是 丁二烯之类的二烯烃在较高的温度下发生大量的聚 合，以至形成聚合物堵塞叶轮流道和密封件。 ✓生产上通过裂解气的多段压缩和段间冷却结合的方 法实现。(压缩机出口温度一般不超过100 ℃,各段 入口温度一般为38 ～40 ℃。）
有水生成
影响加氢效果
水分带入低温 系统造成冻堵
二、脱水
危害
低温下，水冻结成冰，而且与轻质烃形成白色结晶水合物(高 压低温下稳定） ，如CH4·6H20、C2H6·7H20、C3H8·7H20等。 这些固体附着在管壁上，既增加动能消耗，又堵塞管道。
脱水方法
固体吸附法（分子筛、硅胶、活性氧化铝），目前广泛采用 效果较好的是分子筛吸附剂。
顺利进行。
四、脱炔
乙炔的脱除方法主要有溶剂吸收法和催化加氢法。
催化加氢脱炔
特点：不会带入任何新杂质;工艺操作简单;将炔烃变成产品烯烃
1、原理：
主反应： 副反应：
CH≡CH十H2→CH2＝CH2 CH≡CH十2H2→CH3—CH3 CH2＝CH2十H2→CH3—CH3
mC2H2+nH2→低聚物（绿油）
乙烯生产-深冷分离
（1）氨蒸汽压缩制冷 （2）丙烯制冷系统 （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。
在这个系统中，冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供 冷，乙烯向甲烷供冷，甲烷向低于－100℃冷量用 户供冷。
2、节流膨胀制冷
所谓节流膨胀制冷，就是气体由较高的压 力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力，由 于过程进行得非常快，来不及与外界发生热交 换，膨胀所需的热量，必须由自身供给，从而 引起温度降低。
0.76
0.18 0.09
4.36
原料来源
石脑油裂解 轻柴油裂解
14.09 0.32 26.78 0.41 26.10 5.78 0.48 10.30 0.34 4.85 1.04 4.53 4.98
13.18 0.27 21.24 0.37 29.34 7.58 0.54 11.42 0.36 5.21 0.51 4.58 5.40
但不能任意加压，若压力增高： 对设备材料强度要求增高； 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。
2.多段压缩
（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。
乙烯生产技术和工艺流程介绍
乙烯具有可燃性和麻醉性，常温下易 于聚合，因此需要避免长时间暴露于 空气中。
乙烯生产工艺简介
裂解工艺
01
通过高温裂解石油烃类或天然气等原料，生成含有乙烯的裂解
气。
分离工艺
02
裂解气经过急冷、压缩、深冷分离等步骤，将乙烯从其他气体
中分离出来。
精制工艺
03
对分离得到的乙烯进行进一步精制，以去除杂质和提高纯度。
安全联锁保护
定期安全检查
对关键设备和阀门设置安全联锁保护，避 免误操作导致的事故发生。
定期对装置进行安全检查和维护，确保各项 安全防护措施的有效性。
环保法规遵循及污染治理
废气治理
对裂解炉废气和压缩机尾气进行治理，采用干法 或湿法脱硫、脱硝技术，降低废气中的污染物排 放。
固体废弃物处理
对废催化剂、废保温材料等固体废弃物进行分类 收集和处理，避免对环境造成污染。
往复式压缩机
适用于高压比、小流量的场合，但易损件较多，维护成本较高。
螺杆式压缩机
运转平稳、可靠性高，适用于中等流量和压力范围，但制造成本 较高。
制冷原理及设备配置方案
制冷原理
设备配置方案
通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体， 然后通过冷凝器将其冷却成高压液体，再通 过节流装置降压降温后进入蒸发器吸收热量， 实现制冷效果。
产品纯度提升措施
优化精馏塔操作条件
调整回流比、塔顶温度等参数，提高产品纯 度。
采用高效分离元件
如高效填料、新型塔板等，提高传质效率。
加强原料气预处理
如脱水、脱硫等，减少杂质对分离效果的影 响。
定期检测和维护设备
确保设备处于良好状态，减少因设备问题导 致的产品纯度下降。
乙烯的生产之裂解共93页
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
பைடு நூலகம்
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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中的甲甲烷烷和和氢气气先行分离。
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。
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冷部凝冷凝下来。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，精以馏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。
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。
压力/Mpa 温度，℃
0.15～0.3 -140
0.6～1 -130
3～4
-96
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。
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 乙烯对与于苯聚烷合基用化的生乙产烯乙和苯丙时烯，的对质乙量烯要纯求则很 度要严求，不生太产高聚，乙则烯可、以聚分丙离烯纯要度求低乙一烯些、，丙烯 用可丙以纯 不 进烯用度允行与丙在许精苯烯超细9-烷丙9.过的基9烷%分5化混～或离生合190和产9馏P.5提P异分%m纯丙。以。。苯上这时，就，其要甚中求至有对机裂杂解质气
二、裂解气分离方法简介
裂解气的提浓、提纯工作，是以精精馏方法
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-161.5℃，很难液化，
碳二以上的馏分相对地比较容易液化(乙烯沸点
－103.68 ℃ ）。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。
所以分离过程的主主要要矛矛盾盾 是如何将裂解气
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）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。
（二）裂解气分离方法
不同压力下某些组分的沸点℃
压力 1.103 10.13 15.19 20.26 25.23 30.39 组分 ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa ×105Pa
H2
－263 －244 －239 －238 －237 －235
CH4 －162 －129 －114 －107 －101 －95
2、气体净 化系统
该系统的任务是加压、降温，以保 证分离过程顺利进行。
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。
3、低温精 馏分离系 统
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
第一节 裂解气的组成及分离方法
低级烃类
裂
1、组成
氢气
解 气 的 组
一、裂解气的组成 及分离要求
2、分离要求
少量杂质
成
及
分
深冷分离
离
方
二、裂解气分离方法简介
深冷操作的系统组成
法
油吸收精馏分离
一、 裂解气的组成及分离方法
（一）裂解气的组成
组分
H2 CO＋CO2＋H2S
CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8
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。
C4 C5 ≥C6 H2O
乙烷裂解
34.0 0.19 4.39 0.19 31.51 24.35
0.76
0.18 0.09
4.36
原料来源
石脑油裂解 轻柴油裂解
14.09 0.32 26.78 0.41 26.10 5.78 0.48 10.30 0.34 4.85 1.04 4.53 4.98
13.18 0.27 21.24 0.37 29.34 7.58 0.54 11.42 0.36 5.21 0.51 4.58 5.40
但不能任意加压，若压力增高： 对设备材料强度要求增高； 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。
2.多段压缩
（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。
C2H4 －104 －55 －39 －29 －20 －13
C2H6
－86 －33 －18
－7
3
11
C3H6 －47.7
9
29
37
44
47
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。
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，用吸收吸收剂吸收 除甲烷和氢气以外的其它组分，然后精馏用精 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。
深冷操作的系统组成
1、压缩 冷冻系统