裂解气分离

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。
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。
3、被分离出来的蒸汽仍带有不少水分，从分离器顶 部进入波形板分离器，它装在旋风分离器顶部， 带有部分水滴的蒸汽在波形板间的缝隙中流动， 利用使水黏附在金属壁面上形成水膜往下流。
4、二次分离后的蒸汽最后经过蒸汽清洗，利 用水的密度差进行重力分离，这是三次分 离。
5、蒸汽经过三次分离后，达到了蒸汽质量标 准，再由汽包顶部饱和蒸汽管引往屏式过热 器。
罐 。
实质：
指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组 分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入 冷凝管，使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝 的过程。蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一 种重要的操作技术，尤其是对于液体混合物的分 离有重要的实用意义。
蒸馏方式：
水中蒸馏 ：原料置于筛板或直接放入蒸馏锅，锅
第四组
曹文玲 29
马云云 35 赵彩云 39 周丹 40
天津渤海职业技术学院
A. 裂解气的分离含义 B. 汽包 蒸馏 水蒸气蒸馏
C. 精馏
含义：
裂解气主要指烃类裂解所生成的气体混合物， 这种混合物中含有氢气和多种烃类，并有少量硫 化物和碳的氧化物等杂质，经过分离提纯，可得 到各种有机化工原料。
原理：
分离过程是利用相平衡原理使进入分离 器（塔）的物料在热量平衡和物料平衡的综合效 果下，产生新的汽、液相组成。经过多次重复操 作可将某一组分(或馏分)提浓。因此，裂解气分 离过程实际上是多级相平衡过程。
分离方法：
有裂解气深冷分离和裂解气油吸收 分离。前者是在-100℃甚至更低的温度下，使氢 气和甲烷与其他烃类分离。后者是向脱甲烷塔加 入较重的烃类作为吸收剂,以降低混合物的蒸气压， 相应地提高分离温度,使制冷等级和材料选择等方 面都可以降低要求。但是，由于增加了大量的吸 收剂，使设备的钢材总量、过程的总能耗均相应 增加。20世纪40年代后期至50年代初期多采用油 吸收法建厂。随着生产规模的扩大，对产品纯度 的要求提高，油吸收法很快被深冷法所取代。
内加水浸过料层，锅底进行加热。
水上蒸馏：(隔水蒸馏)原料置于筛板，锅内加入
水量要满足蒸馏要求，但水面不得高于筛板，并 能保证水沸腾至蒸发时不溅湿料层，一般采用回 流水，保持锅内水量恒定以满足蒸气操作所需的 足够饱和整齐，因此可在锅底安装窥镜，观察水 面高度。
直接蒸气蒸馏：在筛板下安装一条带孔环行管，由
分类：
1 .简单蒸馏
对于与水互溶的挥发性物质，利用其 在气——液平衡条件下，在气相中的浓度大于在 液相中的浓度这一特性。通过蒸汽直接加热，使 其在沸点（水与挥发物两沸点之间的某一温度） 下，按一定比例富集于气相。
2 .蒸汽蒸馏
对于与水互不相溶或几乎不溶的挥发性 污染物。利用混合液的沸点低于两组分沸点这一 特性，可将高沸点挥发物在较低温度下加以分离 脱除。
1．按方式分：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊
精馏
2．按操作压强分：常压、加压、减压 3．按混合物中组分：双组分蒸馏、多组分蒸馏 4．按操作方式分：间歇蒸馏、连续蒸馏
定义：
蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液 体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分 蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程， 是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分 离手段，如萃取、Absorption等相比，它的优点 在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保 证不会引入新的杂质。
汽包的概念：
气压通过水循环导致气压下降或上升，也可 以理解为汽包是气体和水分融合后形成的气压变 化，极限压力中的空气与水分子会提高气体的压 力上升，导致高压达到一定数值后产生的压力集 分子。工业中汽包罐是能够承受汽包产生的空气 压力和水位压力的一种工业设备
汽包的作用：
1：是工质加热、蒸发、 过热三过程的连接枢纽， 保证锅炉正常的水循环。 2：内部有汽水分离装置 和连续排污装置，保证 锅炉蒸汽品质。 3：有一定水量，具有一 定蓄热能力，缓和汽压 的变化速度。 4：汽包上有压力表、水 位计、事故放水、安全 阀等设备，保证锅炉安 全运行。
外来蒸气通过小孔直接喷出，进入筛孔对原料进 行加热，但水散作用不充分，应预先在锅外进行 水散，锅内蒸馏快且易于改为加压蒸馏。 水扩散蒸气蒸馏：水蒸气由锅顶进入，蒸气至上而 下逐渐向料层渗透，同时将料层内的空气推出， 其水散和传质出的精油无须全部气化即可进入锅 底冷凝器。蒸气为渗滤型，蒸馏均匀、一致、完 全，而且水油冷凝液较快进入冷凝器，因此所得 精油质量较好、得率较高、能耗较低、蒸馏时间 短、设备简单。
2、气体净 化系统
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。
一、深冷分离流程
三种深冷分离流程
精馏分离方案：脱甲烷、脱乙烷、脱丙烷的顺序 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷 顺序分离流程
脱乙烷
脱丙烷
脱甲烷
脱甲烷
脱丙烷
脱乙烷
前脱乙烷流程
前脱丙烷流程
顺序分离流程
三种深冷分离流程
水蒸气蒸馏装置
区别：（设备）
精馏：典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏
塔、再沸器、冷凝器等。
蒸馏：主要设备汽提塔，有两大类：1，填料塔 塔
内分层放入各种不同的填料 2，板式塔 根据塔板 结构不同又分为：（1）泡罩塔 （2）浮阀塔 （3） 筛板塔 。板式塔的效率比填料塔高
水蒸气蒸馏：常用设备为多能提取罐、挥发油提取
水蒸气蒸馏法：
水蒸气蒸馏法系指将含有挥发性成分的混合物与 水蒸汽直接接触，使混合物中的挥发性物质按一 定比例扩散到气相中去，从而达到分离的目的。
水蒸气蒸馏法
水蒸气来自百度文库馏法可分为共水蒸馏法、通水蒸气蒸馏 法、水上蒸馏法。为提高馏出液的浓度，一般需 将馏出液进行重蒸馏或加盐重蒸馏。常用设备为 多能提取罐、挥发油提取罐，它在生产活动中被 广泛使用
精馏分离方案：脱甲烷、脱乙烷、脱丙烷的顺序 脱甲烷 脱乙烷 脱丙烷 顺序分离流程
脱乙烷
脱丙烷
脱甲烷
脱甲烷
脱丙烷
脱乙烷
前脱乙烷流程
前脱丙烷流程
前脱乙烷分离流程
前脱丙烷分离流程
发展前景：
裂解气分离过程的关键问题是节约能量消耗。当 前进一步的节能措施有下述几方面：①减小温差 和压差。采用高效换热器以降低温差，采用高效 填料以减少压力降损失。②以等熵膨胀代替等焓 节流。在脱甲烷塔顶尾气上安装膨胀机以获得额 外的冷量。膨胀功率或用于再生电能，或用于尾 气的再压缩。③双塔脱丙烷。通常脱丙烷塔顶采 用 0℃制冷剂冷却，此时塔釜已接近生成聚合物 的温度。当用两塔时,蒸出轻组分的塔采用高压, 而排出重组分的塔采用低压，以冷却水等廉价冷 却剂代替0℃制冷剂,从而可节约能量。④脱甲烷 塔的预切割。大量重组分进入脱甲烷塔是不必要 的，这将增加低温负荷；若在进塔前加一蒸馏塔 将重组分预先除去，该重组分再进入后面的塔， 也可节约能量。
汽包的工作流程：
1、从水冷壁来的汽水混合物经过汽包上部引入管进 入汽包内部，沿着汽包内壁与弧形衬板形成的狭 窄的环形通道流下，使汽水混合物以适当的流速 均匀的传热给汽包内壁，这样克服了锅炉启停时 汽包上下壁温差过大的困难，可以较快的启动。
2、进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器， 利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是 汽水混合物的第一次分离。
精馏含义：
一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸 馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操 作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等 部门。精馏操作按不同方法进行分类。根据操作 方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物 的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是 否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂，可分 为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精 馏和加盐精馏）。若精馏过程伴有化学反应，则 称为反应精馏