有机工艺学裂解气的分离与净化

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1、第三节第三节 裂解气的净化分离裂解气的净化分离 一一引引 言言 裂解气的预分馏裂解气的预分馏裂解气的净化裂解气的净化二二三三裂解气的分离裂解气的分离四四 裂解产物经废热锅炉和急冷器冷却至裂解产物经废热锅炉和急冷器冷却至裂解产物经废热锅炉和急冷器冷却至裂解产物经废热锅炉和急冷器冷却至200200200200300300300300之间,进一步冷却至常温,裂解气中重组分之间,进一步冷却至常温,裂解气中重组分之间,进一步冷却至常温,裂解气中重组分之间,进一步冷却至常温,裂解气中重组分( ( ( (燃料油、燃料油、燃料油、燃料油、裂解汽油、水分裂解汽油、水分裂解汽油、水分裂解汽油、水分) ) ) )被

2、分离被分离被分离被分离 裂解气的预分馏裂解气的预分馏裂解气的预分馏裂解气的预分馏 净化净化净化净化: : : : 脱除有害、无用或有影响的组分脱除有害、无用或有影响的组分脱除有害、无用或有影响的组分脱除有害、无用或有影响的组分 分离:分离:分离:分离:轻质烃类混合物分离成所需纯度的单体烃或烃类馏分轻质烃类混合物分离成所需纯度的单体烃或烃类馏分轻质烃类混合物分离成所需纯度的单体烃或烃类馏分轻质烃类混合物分离成所需纯度的单体烃或烃类馏分预分馏预分馏 气体净化气体净化压缩和制冷压缩和制冷 深冷分离法(深冷分离法(-100-Cl-SCH3-CO(H)-CO(C6H5)-C6H5-H-CO(CH3)-C

3、H3 表表3-8 3-8 乙炔在选择性溶剂中的溶解度乙炔在选择性溶剂中的溶解度(25)(25) 沸点沸点100100100,热稳定性差,热稳定性差的的NMP、二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺( (DMF) )、 PS小小, ,丙酮吸收法脱乙炔1丙酮吸收塔;2闪蒸塔;3解吸塔 C2馏分去乙烯精馏回压缩1 2 3表表3-9 3-9 丙酮法操作条件丙酮法操作条件 丙酮选择性差,乙烯损失(约丙酮选择性差,乙烯损失(约1.5%1.5%),乙炔浓度),乙炔浓度低低( (不大于不大于40%)40%),丙酮易挥发,溶剂损失,丙酮易挥发,溶剂损失,C C2 2= =馏分丙馏分丙酮夹带量酮夹带量5000g/g5000g

4、/g,产品乙烯中丙酮约为,产品乙烯中丙酮约为10g/g, 10g/g, 仍须活性炭吸附处理。仍须活性炭吸附处理。DMF法操作条件法操作条件三段三段三段三段:冷回流回收夹带的溶剂;冷溶剂选择性吸收;冷回流回收夹带的溶剂;冷溶剂选择性吸收;冷回流回收夹带的溶剂;冷溶剂选择性吸收;冷回流回收夹带的溶剂;冷溶剂选择性吸收; 塔釜加热使富液中塔釜加热使富液中塔釜加热使富液中塔釜加热使富液中C C C C2 2 2 20 0 0 0、C C C C2 2 2 2= = = =部分解吸。部分解吸。部分解吸。部分解吸。 二段二段二段二段:冷溶剂吸收下部解吸的乙炔;冷溶剂吸收下部解吸的乙炔;冷溶剂吸收下部解吸的

5、乙炔;冷溶剂吸收下部解吸的乙炔; 使富液中使富液中使富液中使富液中C C C C2 2 2 20 0 0 0、 C C C C2 2 2 2= = = =解吸。塔顶气体解吸。塔顶气体解吸。塔顶气体解吸。塔顶气体C C C C2 2 2 20 0 0 0+C+C+C+C2 2 2 2= = = =98%98%98%98%,乙炔,乙炔,乙炔,乙炔2% 2% 2% 2% 对乙炔选择性高、吸收容量大,乙炔纯度达对乙炔选择性高、吸收容量大,乙炔纯度达对乙炔选择性高、吸收容量大,乙炔纯度达对乙炔选择性高、吸收容量大,乙炔纯度达99.9% 99.9% 以上,乙烯中含乙炔以上,乙烯中含乙炔以上,乙烯中含乙炔以

6、上,乙烯中含乙炔1g/g乙炔乙炔 C=C的的K1 动力学:动力学:乙炔乙炔 C=C的的k1=0.010.1倍倍C=C C-C 的的k3,且反应体系中且反应体系中C=C 乙炔乙炔表表3-10 3-10 乙炔加氢反应热效应及平衡常数乙炔加氢反应热效应及平衡常数途径:途径:途径:途径:提高催化剂活性,降低反应温度,以抑制副提高催化剂活性,降低反应温度,以抑制副提高催化剂活性,降低反应温度,以抑制副提高催化剂活性,降低反应温度,以抑制副 反应的发生;反应的发生;反应的发生;反应的发生; 增大氢气和乙炔的摩尔比,有利于乙烯加氢,增大氢气和乙炔的摩尔比,有利于乙烯加氢,增大氢气和乙炔的摩尔比,有利于乙烯加

7、氢,增大氢气和乙炔的摩尔比,有利于乙烯加氢,防止乙炔聚合,生成绿油;防止乙炔聚合,生成绿油;防止乙炔聚合,生成绿油;防止乙炔聚合,生成绿油; 均相均相均相均相 非均相非均相非均相非均相 提高乙炔的吸附能力,抑制乙烯的吸附能力提高乙炔的吸附能力,抑制乙烯的吸附能力提高乙炔的吸附能力,抑制乙烯的吸附能力提高乙炔的吸附能力,抑制乙烯的吸附能力 措施:措施:措施:措施:原料中存在少量的原料中存在少量的原料中存在少量的原料中存在少量的COCOCOCO,其吸附能力优于乙烯,其吸附能力优于乙烯,其吸附能力优于乙烯,其吸附能力优于乙烯,劣于乙炔,从而促进乙炔加氢生成乙烯,抑制乙烯的劣于乙炔,从而促进乙炔加氢生

8、成乙烯,抑制乙烯的劣于乙炔,从而促进乙炔加氢生成乙烯,抑制乙烯的劣于乙炔,从而促进乙炔加氢生成乙烯,抑制乙烯的吸附,从而提高催化剂的选择性,太多会引起催化剂吸附,从而提高催化剂的选择性,太多会引起催化剂吸附,从而提高催化剂的选择性,太多会引起催化剂吸附,从而提高催化剂的选择性,太多会引起催化剂中毒中毒中毒中毒族元素的吸附能力族元素的吸附能力 炔烃炔烃二烯烃二烯烃单烯烃单烯烃烷烃烷烃 脱附能力脱附能力 炔烃炔烃二烯烃二烯烃单烯烃单烯烃烷烃烷烃b: b: 丙炔和丙二烯的催化加氢丙炔和丙二烯的催化加氢热力学热力学:炔烃加氢为烯烃炔烃加氢为烯烃K K3 3、K K4 4 丙烯加氢为烷烃的丙烯加氢为烷烃

9、的K K C C3 3炔烃加氢的选择性优于炔烃加氢的选择性优于C C2 2炔烃加氢的选择性。炔烃加氢的选择性。温温度升高,绿油及裂解反应加剧,催化剂受污染,活性降度升高,绿油及裂解反应加剧,催化剂受污染,活性降低,低,温度控制重要温度控制重要。 (2)(2)加氢工序加氢工序A A:前加氢:前加氢:前加氢:前加氢( ( ( (自给氢加氢自给氢加氢自给氢加氢自给氢加氢) ) ) ): 顺序流程位于净化单元后;原料从氢气到裂解汽油,顺序流程位于净化单元后;原料从氢气到裂解汽油,顺序流程位于净化单元后;原料从氢气到裂解汽油,顺序流程位于净化单元后;原料从氢气到裂解汽油,催化剂选择性难维持,已不采用;催

10、化剂选择性难维持,已不采用;催化剂选择性难维持,已不采用;催化剂选择性难维持,已不采用; 前脱乙烷流程位于脱乙烷塔后;但前脱乙烷流程位于脱乙烷塔后;但前脱乙烷流程位于脱乙烷塔后;但前脱乙烷流程位于脱乙烷塔后;但C C C C3 3 3 3馏分中炔烃未脱馏分中炔烃未脱馏分中炔烃未脱馏分中炔烃未脱除,尚需后加氢脱炔;除,尚需后加氢脱炔;除,尚需后加氢脱炔;除,尚需后加氢脱炔; 前脱丙烷流程位于脱丙烷塔后;对乙炔、丙二烯、丙前脱丙烷流程位于脱丙烷塔后;对乙炔、丙二烯、丙前脱丙烷流程位于脱丙烷塔后;对乙炔、丙二烯、丙前脱丙烷流程位于脱丙烷塔后;对乙炔、丙二烯、丙炔可同时加氢,但催化剂难以对炔可同时加氢

11、,但催化剂难以对炔可同时加氢,但催化剂难以对炔可同时加氢,但催化剂难以对C C C C2 2 2 2、C C C C3 3 3 3馏分中炔烃均馏分中炔烃均馏分中炔烃均馏分中炔烃均保持良好的加氢选择性,仍需保持良好的加氢选择性,仍需保持良好的加氢选择性,仍需保持良好的加氢选择性,仍需C C C C3 3 3 3馏分进行补充加氢脱馏分进行补充加氢脱馏分进行补充加氢脱馏分进行补充加氢脱炔;炔;炔;炔; B B: : : : 后加氢:后加氢:后加氢:后加氢:裂解气分离出裂解气分离出裂解气分离出裂解气分离出C C C C2 2 2 2、C C C C3 3 3 3馏分后,利用氢气对馏分后,利用氢气对馏分

12、后,利用氢气对馏分后,利用氢气对C C C C2 2 2 2、C C C C3 3 3 3馏分分别进行催化加氢馏分分别进行催化加氢馏分分别进行催化加氢馏分分别进行催化加氢 表表3-11 3-11 两种加氢工艺特点两种加氢工艺特点 表表3-11 3-11 两种加氢工艺特点两种加氢工艺特点 (3)(3)加氢脱炔催化剂加氢脱炔催化剂 表表3-12 3-12 前加氢催化剂前加氢催化剂表表表表3-13 3-13 3-13 3-13 前加氢工艺钯系和非钯系催化剂对比前加氢工艺钯系和非钯系催化剂对比前加氢工艺钯系和非钯系催化剂对比前加氢工艺钯系和非钯系催化剂对比表表3-14 3-14 后加氢催化剂后加氢催化

13、剂(4)(4)加氢脱炔工艺过程加氢脱炔工艺过程 A A: : : :前加氢工艺过程前加氢工艺过程前加氢工艺过程前加氢工艺过程去脱甲烷绿油CW6745123低压 蒸汽碳二和更轻组分来自脱乙烷塔塔顶前乙烷加氢工艺流程前乙烷加氢工艺流程1换热器,2加热器,3等温加氢反应器,4甲醇凝液分离罐, 5甲醇冷却器,6绿油分离罐,7干燥器表表3-15 3-15 高压脱丙烷塔塔顶采出气体组成高压脱丙烷塔塔顶采出气体组成( (%)%)B: : 后加氢工艺过程后加氢工艺过程 产品加氢和全馏分加氢产品加氢和全馏分加氢产品加氢和全馏分加氢产品加氢和全馏分加氢C2馏分 加氢返回压缩加氢产品绿油罐乙 烷 塔进料乙烯塔 来自

14、C2去丙烷塔C2馏分加氢乙 烷 塔绿油罐绿油返回洗油塔进料加氢产品去丙烷塔(a)全馏分加氢(b)产品加氢全馏分加氢和产品加氢全馏分加氢和产品加氢全馏分碳全馏分碳2 2加氢工艺流程加氢工艺流程1脱乙烷塔;2再沸器;3回流罐;4回流泵;5冷却器;6绿油罐; 7,9换热器;8冷却器;10加热器;11一段加氢反应器(A、B床) 12二段加氢反应器 12AB79 10LSCW8氢气6绿油去油洗塔35C3R开车用管线 416417进料去脱丙烷塔2C3R碳2馏分去干燥11 来自乙烯塔C2去干燥C2CWCW912去脱丙烷塔进料1108ABLS76C3R345211 1脱乙烷塔;2再沸器;3冷凝器;4回流罐;5

15、回流泵; 6换热器;7加热器;8加氢反应器;9段间冷却器;10冷却器; 11绿油吸收塔;12绿油泵两段绝热床加氢工艺流程两段绝热床加氢工艺流程(5)(5)加氢反应器特点及热稳定性加氢反应器特点及热稳定性 热点热点即反应器特征温度。其由反应本性和热传递条即反应器特征温度。其由反应本性和热传递条件所决定,与进料组成、进料温度及冷却剂流量有关。件所决定,与进料组成、进料温度及冷却剂流量有关。随反应条件的变化随反应条件的变化, “, “热点热点”温度也有相应的变化,而温度也有相应的变化,而且不是均匀按比例变化。且不是均匀按比例变化。 H2将脱炔气体已脱炔气体12换热式加氢反应器换热式加氢反应器 为防止

16、由于炔烃含量偏高、为防止由于炔烃含量偏高、H2过量太多而引起的过量太多而引起的绝热反应器温升提高的现象绝热反应器温升提高的现象,可将绝热反应通过逐段加可将绝热反应通过逐段加氢、分段实施反应,以满足催化剂的适宜操作温度范氢、分段实施反应,以满足催化剂的适宜操作温度范围围(循环操作、脱乙烷塔回流液相加氢循环操作、脱乙烷塔回流液相加氢(回流比回流比1,乙炔乙炔含量低含量低)。 随着反应的进行,固然反应物炔烃浓度不断降低,随着反应的进行,固然反应物炔烃浓度不断降低,但绝热反应器器内温度随转化率的提高而上升,弥补但绝热反应器器内温度随转化率的提高而上升,弥补了低浓度造成的消极影响,反应速度仍很高,乙炔脱

17、了低浓度造成的消极影响,反应速度仍很高,乙炔脱除率高。除率高。 绝热反应器温控差,但乙炔脱除率高,设备简单,绝热反应器温控差,但乙炔脱除率高,设备简单,投资少,广泛应用。投资少,广泛应用。下部:下部: 等温反应器,利用等温反应器,利用汽化潜热移除反应热。汽化潜热移除反应热。 上部:上部: 绝热反应器绝热反应器, ,利用已利用已气化物质和反应物质换热,由气化物质和反应物质换热,由于密度小、热容小、温升较显于密度小、热容小、温升较显著。著。 调节冷却剂液位来控制二个调节冷却剂液位来控制二个反应器的大小。反应器的大小。 降低液位降低液位:绝热段绝热段H H增大,增大,温度升高,乙炔脱除率提高。温度升

18、高,乙炔脱除率提高。 升高液位:升高液位:绝热段绝热段H H降低,降低,温度降低,有利于绝热段温控。温度降低,有利于绝热段温控。 表表3-16 3-16 反应器应用范围反应器应用范围 反应器的敏感性及热稳定性分析反应器的敏感性及热稳定性分析炔烃加氢反应的特点炔烃加氢反应的特点: 一系列竞争的强放热反应,随催化剂选择性的降一系列竞争的强放热反应,随催化剂选择性的降一系列竞争的强放热反应,随催化剂选择性的降一系列竞争的强放热反应,随催化剂选择性的降低,热效应增大;低,热效应增大;低,热效应增大;低,热效应增大; 乙炔脱除率高,乙烯损失率低;乙炔脱除率高,乙烯损失率低;乙炔脱除率高,乙烯损失率低;乙

19、炔脱除率高,乙烯损失率低; 系统的敏感性大系统的敏感性大系统的敏感性大系统的敏感性大( ( ( (T Toptopt+1%+1%,乙烯损失率增加乙烯损失率增加乙烯损失率增加乙烯损失率增加20%; 20%; T Toptopt-1%-1%,反应器出口乙炔浓度提高反应器出口乙炔浓度提高反应器出口乙炔浓度提高反应器出口乙炔浓度提高70%70%) 加氢反应器内加氢反应器内温度的定态分布温度的定态分布,是针对一组固,是针对一组固定的系统参数而言的。这些参数主要指反应物流的定的系统参数而言的。这些参数主要指反应物流的组成、温度、流速以及冷却介质的温度和流速等。组成、温度、流速以及冷却介质的温度和流速等。

20、由于某些参数的微小变化引起反应器温度的定由于某些参数的微小变化引起反应器温度的定态分布发生明显变化的现象,称作反应器的态分布发生明显变化的现象,称作反应器的参数敏参数敏感性感性 反应器的反应器的稳定性即动态特性稳定性即动态特性是指操作参数的应答是指操作参数的应答与时间的关系,若操作变量发生微小变化,反应系统与时间的关系,若操作变量发生微小变化,反应系统状态也发生相应变化,操作变量恢复后,反应系统状状态也发生相应变化,操作变量恢复后,反应系统状态随即恢复,称态随即恢复,称反应器稳定。反应器稳定。 惯性惯性 不稳定的反应器易失控,其参数敏感性高不稳定的反应器易失控,其参数敏感性高高度参数敏感性高度

21、参数敏感性 温度失控温度失控, ,引起爆炸或引起爆炸或 重大灾难重大灾难( (反应器失控反应器失控) ) 等温反应器:等温反应器:热点处转化率仅为热点处转化率仅为30%30%,随后温度降,随后温度降 低,低,还需转化还需转化70%70%,但温度和浓度降低,反应速度减慢,但温度和浓度降低,反应速度减慢,出口乙炔浓度难以小于出口乙炔浓度难以小于1 15g/g5g/g,而乙烯加氢加剧,而乙烯加氢加剧,乙烯损失率明显增高。乙烯损失率明显增高。 提高热点温度提高热点温度 失控失控 等温反应器等温反应器:HrR(z*)h(Tmax-Tw) 绝热反应器绝热反应器: 对比温度对比温度 其中:其中:u u为线速

22、度;为线速度;a a为床层的有效导热系数为床层的有效导热系数途径:途径:降低降低R(z*)和和 ,改进传热及供热,改进传热及供热 措施措施: : 稀释进料,加中间冷却器进行分段反应,移稀释进料,加中间冷却器进行分段反应,移 热潜力大;确定热潜力大;确定敏感操作点位置敏感操作点位置( (等温等温) ),慎,慎 选进料温度选进料温度( (绝热绝热););改善催化剂的装填和使改善催化剂的装填和使 用条件用条件( (均匀、惰性载体、均匀、惰性载体、TneileTneile模数减小、模数减小、 选择性提高选择性提高) ) 绝热反应器:绝热反应器:随物流方向,反应温度逐渐升高,若过量随物流方向,反应温度逐

23、渐升高,若过量 氢完全反应,温度可升到氢完全反应,温度可升到400400450450,促进乙烯分解,促进乙烯分解 (6)(6)液相催化加氢脱炔液相催化加氢脱炔 气相加氢:气相加氢:反应温度反应温度4040230230,压力为,压力为5 535atm35atm, 能量利用不合理,加氢浓度高,副反应增多,反应剧能量利用不合理,加氢浓度高,副反应增多,反应剧烈,放出热量较多,对催化剂和温度自控要求严,但烈,放出热量较多,对催化剂和温度自控要求严,但设备简单,材质要求不高,广为采用。设备简单,材质要求不高,广为采用。 液相加氢:液相加氢:反应温度反应温度-30-304040,反应物浓度高,反应物浓度高

24、,催化剂用量小,副反应少,能量利用合理,利用汽化催化剂用量小,副反应少,能量利用合理,利用汽化潜热转移反应热,移热效率高,且通过流体的扰动改潜热转移反应热,移热效率高,且通过流体的扰动改善床内传热、传质条件,通过调节汽化率善床内传热、传质条件,通过调节汽化率(25(2530%)30%),使反应近似于等温反应。使反应近似于等温反应。 表表3-17 3-17 C3 3馏分液相加氢反应条件馏分液相加氢反应条件 表表3-18 3-18 气相、液相加氢脱炔比较气相、液相加氢脱炔比较 表表3-17 3-17 C3馏分液相加氢反应条件馏分液相加氢反应条件表表3-18 3-18 气相、液相加氢脱炔比较气相、液

25、相加氢脱炔比较C3馏分液相加氢脱炔流程图H2 去制冷C3馏分第一反应器去制冷去裂解炉第二反应器C3产品去稳定器低压 蒸汽(7)(7)二种脱炔方法的比较二种脱炔方法的比较 表表3-19 3-19 溶剂法和催化加氢脱乙炔的比较溶剂法和催化加氢脱乙炔的比较 1. 1. CO的来源及危害的来源及危害 来源:来源: 危害:危害:浓度较大时易引起加氢脱炔催化剂中毒浓度较大时易引起加氢脱炔催化剂中毒 ( (不大于不大于3g/g),影响烯烃聚合物性质影响烯烃聚合物性质 H2、CO CH4 ,H2、CO2. 2. 甲烷化法甲烷化法 (1 1)反应特点)反应特点 (四)、脱(四)、脱COCO若若CO1%,且且T1

26、.7MPa) 操作压力大,塔顶温度高于环境温度,可用水冷却,操作压力大,塔顶温度高于环境温度,可用水冷却,塔釜加热易、易操作、设备简单,但回流比大,塔板数塔釜加热易、易操作、设备简单,但回流比大,塔板数多。多。 低压法低压法 (P1.2MPa) 操作压力低,相对挥发度大,可减少回流比和塔板操作压力低,相对挥发度大,可减少回流比和塔板数,塔顶需用冷剂冷却。数,塔顶需用冷剂冷却。表表3-30 3-30 丙烯塔操作条件丙烯塔操作条件 表表3-30 3-30 丙烯塔操作条件丙烯塔操作条件 第三节第三节 裂解气的净化与分离思考题裂解气的净化与分离思考题:n n1. 1. 裂解气净化分离的任务是什么?裂解

27、气的分离裂解气净化分离的任务是什么?裂解气的分离方法有哪几种?方法有哪几种?n n2. 2. 什么是深冷?什么是深冷分离?深冷分离流程什么是深冷?什么是深冷分离?深冷分离流程包括那几部分?包括那几部分?n n3. 3. 裂解气中的酸性气体主要有哪些组分?若这些裂解气中的酸性气体主要有哪些组分?若这些气体过多时,对分离过程带来什么样的危害?工业气体过多时,对分离过程带来什么样的危害?工业上采用什么方法来脱除酸性气体?上采用什么方法来脱除酸性气体?n n4. 4. 水在裂解气深冷分离中有什么危害?工业上常水在裂解气深冷分离中有什么危害?工业上常采用什么方法脱除裂解气中的水分?采用什么方法脱除裂解气

28、中的水分?第第三三节节 裂裂解解气气的的净净化化与与分分离离思思考考题题:n n 5 5. . 什什么么叫叫分分子子筛筛?分分子子筛筛吸吸附附有有哪哪些些特特点点,有有哪哪些些规规律律? n n6 6. . 裂裂解解气气为为什什么么要要脱脱除除乙乙炔炔和和一一氧氧化化碳碳?工工业业上上脱脱除除炔炔烃烃的的方方法法有有哪哪些些? n n7 7. . 什什么么叫叫前前加加氢氢流流程程?什什么么叫叫后后加加氢氢流流程程?各各有有什什么么优优缺缺点点? n n8 8. . 为为什什么么裂裂解解气气要要进进行行压压缩缩?为为什什么么要要采采用用分分段段压压缩缩? 思考题解答n n1 裂裂解解气气净净化化

29、与与分分离离的的任任务务就是除去裂解气中有害的杂质,分离出单一稀烃产品或烃的馏分,为基本有机化学工业和高分子化学工业等提供原料。n n工业生产上采用的裂解气分离方法,主要有深冷分离法和油吸收精馏分离法两种。 思考题解答n n2 2 在在基基本本有有机机化化学学工工业业中中,冷冷冻冻温温度度 - -1 10 00 0的的称称为为深深度度冷冷冻冻,简简称称“ “深深深深冷冷冷冷” ”。因因为为裂裂解解气气分分离离方方法法采采用用了了- -1 10 00 0以以下下的的冷冷冻冻系系统统,所所以以工工业业上上称称为为深深深深冷冷冷冷分分分分离离离离法法法法。 n n深深深深冷冷冷冷分分分分离离离离流流

30、流流程程程程可可可可以以以以概概概概括括括括成成成成三三三三大大大大部部部部份份份份: (1 1)气气体体净净化化系系统统:包包括括脱脱除除酸酸性性气气体体、脱脱水水、脱脱除除乙乙炔炔和和脱脱除除一一氧氧化化碳碳(即即甲甲烷烷化化,用用于于净净化化氢氢气气)。 (2 2)压压缩缩和和冷冷冻冻系系统统:使使裂裂解解气气加加压压降降温温,为为分分离离创创造造条条件件。 (3 3)精精馏馏分分离离系系统统:包包括括一一系系列列的的精精馏馏塔塔, ,以以便便分分离离出出甲甲烷烷乙乙烯烯C C5 5馏馏分分以以及及C C5 5馏馏分分。 思考题解答n n3 3 裂裂解解气气中中的的酸酸性性气气体体,主主

31、要要是是二二氧氧化化碳碳( (C COO2 2) )和和硫硫化化氢氢( (H H2 2S S) )。另另外外还还有有少少量量的的有有机机硫硫化化物物。n n这这些些酸酸性性气气体体含含量量过过多多时时,对对分分离离过过程程会会带带来来如如下下的的危危害害:硫硫化化氢氢能能腐腐蚀蚀设设备备管管道道,并并能能使使干干燥燥用用的的分分子子筛筛寿寿命命缩缩短短,还还能能使使加加氢氢脱脱炔炔用用的的催催化化剂剂中中毒毒;二二氧氧化化碳碳能能在在深深冷冷的的操操作作中中结结成成干干冰冰,堵堵塞塞设设备备和和管管道道,影影响响正正常常生生产产。 n n工工业业上上常常用用化化学学吸吸收收法法,来来洗洗涤涤裂

32、裂解解气气。思考题解答n n4.在低温下,水能冻结成冰,并且能和轻质烃类形成固体结晶水合物。冰和水合物凝结在管壁上,轻则增大动力消耗,重则堵塞管道,影响正常生产。 n n工业上采用吸附的方法脱水,用分子筛、活性氧化铝或者硅胶作吸附剂。 思考题解答n n5 分子筛是人工合成的水合硅铝酸盐晶体Mex/m(Al2O3)x(SiO2)ymH2O(A、x、y) n n分子筛吸附水是一个放热过程,降低温度有利于放热的吸附过程,高温则有利于吸热的脱附过程。分子筛吸附水的容量与温度的关系为温度低,水的平衡吸附容量高;反之,则低。 思考题解答n n6 聚合用的乙烯,应严格限制乙烯中乙炔的含量。乙炔会造成聚合催化

33、剂的中毒,会降低乙烯的分压。在高压聚乙烯生产中,当乙炔积累过多后,会引起爆炸。 n n工业上脱炔的主要是采用催化加氢法,少量用丙酮吸收法。 思考题解答n n 7 7 加加氢氢过过程程设设在在脱脱甲甲烷烷塔塔以以前前进进行行加加氢氢脱脱炔炔的的叫叫做做前前前前加加加加氢氢氢氢。加加氢氢馏馏分分中中就就含含有有氢氢气气,不不需需要要外外来来氢氢气气,所所以以前前加加氢氢又又叫叫做做自自给给加加氢氢。 设设在在脱脱甲甲烷烷塔塔以以后后进进行行加加氢氢脱脱炔炔的的叫叫做做后后后后加加加加氢氢氢氢。被被加加氢氢的的气气体体中中已已经经不不含含有有氢氢气气组组分分,需需要要外外部部加加入入氢氢气气。n n

34、前前前前加加加加氢氢氢氢流流流流程程程程的的的的优优优优点点点点是是氢氢气气可可以以自自给给,缺缺缺缺点点点点是是氢氢气气是是过过量量的的,氢氢气气的的分分压压比比较较高高,会会降降低低加加氢氢的的选选择择性性,增增大大乙乙烯烯的的损损失失。n n后后后后加加加加氢氢氢氢的的的的优优优优点点点点是是组组分分少少,选选择择性性高高;催催化化剂剂寿寿命命长长;产产品品纯纯度度高高。缺缺缺缺点点点点是是能能量量利利用用不不如如前前加加氢氢流流程程,流流程程也也比比前前加加氢氢流流程程复复杂杂。 思考题解答n n8 8 裂裂解解气气压压缩缩的的目目的的是是提提供供一一个个适适宜宜的的分分离离温温度度可可除除去去部部分分重重质质烃烃和和 水水。n n为为了了节节省省能能量量,降降低低压压缩缩的的功功率率,气气体体压压缩缩一一般般都都采采用用多多段段压压缩缩,段段与与段段段段与与段段之之间间都都设设置置中中间间冷冷却却器器。n n二二烯烯烃烃的的聚聚合合速速度度与与温温度度有有关关,温温度度越越高高,聚聚合合速速度度越越快快。为为了了避避免免聚聚合合现现象象的的发发生生,必必须须控控制制每每段段压压缩缩以以后后气气体体的的温温度度不不超超过过1 10 00 0 。为为了了使使每每段段气气体体温温度度不不超超过过1 10 00 0 ,也也许许采采用用多多段段压压缩缩。

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