化工工藝學(xué)-第四章-烴類裂解

1、聊城大學(xué)2013級講義石油煉制石油煉制烴類裂解烴類裂解C4C4餾分餾分芳烴芳烴常減壓精餾常減壓精餾催化裂化催化裂化催化加氫催化加氫催化重整催化重整原油加工得原油加工得到各種油品到各種油品的過程的過程利用石油生利用石油生產(chǎn)有機化工產(chǎn)有機化工原料產(chǎn)品原料產(chǎn)品石油化工石油化工烴類裂解制乙烯的生產(chǎn)工藝主要分兩部分，即烴類裂解制乙烯的生產(chǎn)工藝主要分兩部分，即原料烴原料烴類裂解類裂解和和裂解產(chǎn)物的分離裂解產(chǎn)物的分離。 烴類裂解的化學(xué)反應(yīng)有脫氫、斷鏈、二烯合成、異烴類裂解的化學(xué)反應(yīng)有脫氫、斷鏈、二烯合成、異構(gòu)化、脫氫環(huán)化、脫烷基、疊合、歧化、聚合、脫氫交構(gòu)化、脫氫環(huán)化、脫烷基、疊合、歧化、聚合、脫氫交聯(lián)和焦

2、化等一系列十分復(fù)雜的反應(yīng)。聯(lián)和焦化等一系列十分復(fù)雜的反應(yīng)。二次反應(yīng)：二次反應(yīng)：是指一次反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)發(fā)生的反應(yīng)，即乙烯、丙烯是指一次反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)發(fā)生的反應(yīng)，即乙烯、丙烯等低級烯烴進一步發(fā)生反應(yīng)生成多種產(chǎn)物，甚至生成焦炭。等低級烯烴進一步發(fā)生反應(yīng)生成多種產(chǎn)物，甚至生成焦炭。（有利）（有利）（不利）（不利） 一次反應(yīng)：一次反應(yīng)：是指將原料烴經(jīng)裂解生成乙烯和丙烯的反應(yīng)。是指將原料烴經(jīng)裂解生成乙烯和丙烯的反應(yīng)。一次反應(yīng)一次反應(yīng)二次反應(yīng)二次反應(yīng)裂解原料：烷烴、環(huán)烷烴和芳烴裂解原料：烷烴、環(huán)烷烴和芳烴：這是：這是C-HC-H鍵斷裂反應(yīng)，生成碳原子數(shù)相同的鍵斷裂反應(yīng)，生成碳原子數(shù)相同的烯烴和氫氣。烯烴和氫氣。

3、2 +222C HC HHnnnn2 +222 +2C HC HC Hnnmmkkmkn：這是：這是C-CC-C鍵的斷裂反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物是碳原子鍵的斷裂反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物是碳原子數(shù)較少的烷烴和烯烴，其通式為：數(shù)較少的烷烴和烯烴，其通式為：3）正構(gòu)烷烴的裂解規(guī)律）正構(gòu)烷烴的裂解規(guī)律脫氫反應(yīng)脫氫反應(yīng)- -可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)斷鏈反應(yīng)斷鏈反應(yīng)- -不可逆反應(yīng)不可逆反應(yīng)乙烷不發(fā)生斷鏈反應(yīng)乙烷不發(fā)生斷鏈反應(yīng)只發(fā)生脫氫反應(yīng)只發(fā)生脫氫反應(yīng)表表3 正構(gòu)烷烴的裂解規(guī)律正構(gòu)烷烴的裂解規(guī)律 烴類裂解一次反應(yīng)主要產(chǎn)物：氫、甲烷、乙烯、丙烯烴類裂解一次反應(yīng)主要產(chǎn)物：氫、甲烷、乙烯、丙烯特點：生產(chǎn)乙烯、丙烯的理想原料特點：生產(chǎn)乙烯

4、、丙烯的理想原料環(huán)烷烴裂解反應(yīng)主要產(chǎn)物：環(huán)烷烴裂解反應(yīng)主要產(chǎn)物：單環(huán)烷烴生成乙烯、丁二烯、單環(huán)芳烴單環(huán)烷烴生成乙烯、丁二烯、單環(huán)芳烴多環(huán)烷烴生成多環(huán)烷烴生成C4C4以上烯烴、單環(huán)芳烴以上烯烴、單環(huán)芳烴244622C HC HH2446662C HC HC H2H2H3646C HC H芳烴24226C H +HC H242223634248462C HC H +HC HC H +HC HC H +H烯烴的脫氫反應(yīng)比烯烴的脫氫反應(yīng)比烷烴的脫氫反應(yīng)需烷烴的脫氫反應(yīng)需要更高的溫度要更高的溫度 242262362382C H2C+2HC H2C+3HC H3C+3HC H3C+4H二次反應(yīng)中除了較大分

5、子二次反應(yīng)中除了較大分子烯烴裂解能增加乙烯產(chǎn)量烯烴裂解能增加乙烯產(chǎn)量外，其余的反應(yīng)都是消耗外，其余的反應(yīng)都是消耗乙烯，降低乙烯收率，并乙烯，降低乙烯收率，并能導(dǎo)致結(jié)焦或生炭。能導(dǎo)致結(jié)焦或生炭。222HHHHCHCHCHCHCHCHCHCCC 正構(gòu)烷烴裂解反應(yīng)特點：正構(gòu)烷烴裂解反應(yīng)特點：生產(chǎn)乙烯、丙烯的理想原料生產(chǎn)乙烯、丙烯的理想原料 異構(gòu)烷烴裂解反應(yīng)特點：異構(gòu)烷烴裂解反應(yīng)特點：異構(gòu)烷烴裂解所得乙烯、丙烯異構(gòu)烷烴裂解所得乙烯、丙烯收率遠(yuǎn)較正構(gòu)烷烴裂解所得收率低，而氫、甲烷、收率遠(yuǎn)較正構(gòu)烷烴裂解所得收率低，而氫、甲烷、C4C4及及C4C4以上烯烴收率較高以上烯烴收率較高 環(huán)烷烴環(huán)烷烴生成芳烴的反應(yīng)

6、優(yōu)于生成單烯烴的反應(yīng)。生成芳烴的反應(yīng)優(yōu)于生成單烯烴的反應(yīng)。 無烷基的芳烴無烷基的芳烴基本上不易裂解為烯烴；基本上不易裂解為烯烴； 有烷基的芳烴有烷基的芳烴，主要是烷基發(fā)生斷碳鍵和脫氫反應(yīng)，有，主要是烷基發(fā)生斷碳鍵和脫氫反應(yīng)，有結(jié)焦的傾向結(jié)焦的傾向 大分子烯烴裂解為乙烯和丙烯大分子烯烴裂解為乙烯和丙烯 各族烴的裂解難易程度：各族烴的裂解難易程度：正烷烴正烷烴 異烷烴異烷烴 環(huán)烷烴（六碳環(huán)烷烴（六碳環(huán)環(huán) 五碳環(huán)）五碳環(huán)） 芳烴芳烴2633262542524262252 C H2 CH CH +C HC H +CH C HC H + H H+C HHC H HHH 鏈引發(fā)鏈增長鏈終止 PONA不同的

7、原料裂解產(chǎn)物的收率不同的原料裂解產(chǎn)物的收率我國常壓輕柴油餾分族組成我國常壓輕柴油餾分族組成我國輕柴油作裂解原料是較理想的我國輕柴油作裂解原料是較理想的 2H(H )=100%12C+H1 315.615.61.216()BTKd1 3 31()nBiiiTTp 即美國礦務(wù)局關(guān)聯(lián)指數(shù)即美國礦務(wù)局關(guān)聯(lián)指數(shù)( (Bureau of Mines Correlation Index),簡簡稱稱BMCI-用以表征柴油等重質(zhì)餾分油中烴組分的結(jié)構(gòu)特性用以表征柴油等重質(zhì)餾分油中烴組分的結(jié)構(gòu)特性。n 正構(gòu)烷烴的正構(gòu)烷烴的BMCI值最小值最小( (正己烷為正己烷為0.2)，芳烴則最大芳烴則最大( (苯為苯為99.8

8、) )，因此，烴原料因此，烴原料的的BMCI值越小，則乙烯收率越高。值越小，則乙烯收率越高。n 烴類化合物的芳香性愈強，則烴類化合物的芳香性愈強，則BMCI值值愈大，不僅乙烯收率低，結(jié)焦的傾向愈大，不僅乙烯收率低，結(jié)焦的傾向性愈大。性愈大。15.615.648640473456.8VBMCIdT=100%參加反應(yīng)的原料量轉(zhuǎn)化率通入反應(yīng)的原料量99.3%1.54 26.7%=100%=58.%18100（）乙烷的單程轉(zhuǎn)化率99.3%1.54 2699.7%=100%=58.59%3%（）乙烷的總轉(zhuǎn)化率V=裂解氣體積 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)原料氣體積 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)100%氣體產(chǎn)物總質(zhì)量產(chǎn)氣率原料質(zhì)量5dtKSFk 裂解

9、深度的常用指標(biāo)裂解深度的常用指標(biāo)=100%轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的原料量選擇性參加反應(yīng)的原料量=100%=轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)物的原料量收率轉(zhuǎn)化率 選擇性通入反應(yīng)器的原料量t50=dKSFk t5ddCk Ct5ddCk tC152dlnCk tKSFC51 expXKSF 122111CCCXCC 5551dlnln 11KSFk tXX 溫度對溫度對一次裂解產(chǎn)物分布一次裂解產(chǎn)物分布的影響的影響目的產(chǎn)物為乙烯，如不能控制深度則最后結(jié)焦生炭。目的產(chǎn)物為乙烯，如不能控制深度則最后結(jié)焦生炭。312PPPKKK 乙烷乙烯乙炔碳熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析動力學(xué)分析動力學(xué)分析裂解溫度對反應(yīng)速率的影響程度與裂解溫度對反應(yīng)速率的

10、影響程度與反應(yīng)活化能反應(yīng)活化能有關(guān)，故有關(guān)，故提高溫度后，乙烯收率能否相應(yīng)提高，提高溫度后，乙烯收率能否相應(yīng)提高，關(guān)鍵在于一次反應(yīng)和關(guān)鍵在于一次反應(yīng)和二次反應(yīng)在動力學(xué)上的競爭二次反應(yīng)在動力學(xué)上的競爭。乙烯繼續(xù)脫氫乙烯繼續(xù)脫氫生產(chǎn)乙炔的二次生產(chǎn)乙炔的二次反應(yīng)與一次反應(yīng)反應(yīng)與一次反應(yīng)的競爭，主要取的競爭，主要取決于決于k1/k2的比值，的比值，及其隨溫度的變及其隨溫度的變化關(guān)系?；P(guān)系。822.57 10 ex400pRT00k （）14110 exp69 0RT0 0k （）. 一次反應(yīng)的活化能大于二次一次反應(yīng)的活化能大于二次反應(yīng)，反應(yīng)，升高溫度有利于提高升高溫度有利于提高k1/k2的比值的比值

11、，也即有利于提，也即有利于提高一次反應(yīng)對二次反應(yīng)的相高一次反應(yīng)對二次反應(yīng)的相對速度，提高乙烯收率。對速度，提高乙烯收率。. 但溫度升高，一次反應(yīng)和二但溫度升高，一次反應(yīng)和二次反應(yīng)的絕對速率均加快，次反應(yīng)的絕對速率均加快，焦的絕對生成量會增加。焦的絕對生成量會增加。. 因此，在采用因此，在采用高溫高溫時，必須時，必須相應(yīng)相應(yīng)減少停留時間減少停留時間以減少焦以減少焦的生成。的生成。不同溫度下乙烯收率隨停留時間的變化不同溫度下乙烯收率隨停留時間的變化從動力學(xué)來看，由于有從動力學(xué)來看，由于有二次反應(yīng)，對每種原料都二次反應(yīng)，對每種原料都有一個最大乙烯收率的適有一個最大乙烯收率的適宜停留時間。宜停留時間。

12、為獲得盡可能多的烯烴，為獲得盡可能多的烯烴，必須結(jié)合裂解溫度，控制必須結(jié)合裂解溫度，控制較短的停留時間，減少二較短的停留時間，減少二次反應(yīng)的發(fā)生，增加乙烯次反應(yīng)的發(fā)生，增加乙烯的收率。的收率。溫度溫度- -停留時間效應(yīng)對石腦油關(guān)系產(chǎn)物分布停留時間效應(yīng)對石腦油關(guān)系產(chǎn)物分布高溫高溫- -短停留時間短停留時間 最佳組合最佳組合裂解深度裂解深度( (轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率) )取決于取決于裂解溫度和停留時間。裂解溫度和停留時間。裂解反應(yīng)在裂解反應(yīng)在非等溫變?nèi)輻l件非等溫變?nèi)輻l件下進行，很難計算其真實反應(yīng)下進行，很難計算其真實反應(yīng)時間，常用下述方法：時間，常用下述方法：RBVSLtVVR BA 0VdVVtV原料V

13、最終反應(yīng)物體積 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)原料氣態(tài)的體積 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)RAVVtV原料V原料熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析nxPKpKlnxTKnpp一次反應(yīng)，一次反應(yīng)，n0: 降低反應(yīng)壓力，降低反應(yīng)壓力，Kx增增加，平衡向反應(yīng)物方向移動，有利于提高加，平衡向反應(yīng)物方向移動，有利于提高一次反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率一次反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率二次反應(yīng)，二次反應(yīng)，n0.2%(mol)，選用乙醇胺，選用乙醇胺-堿洗法堿洗法 水的來源：水的來源：稀釋蒸汽稀釋蒸汽; 脫酸性氣體過程中水洗殘留脫酸性氣體過程中水洗殘留 水的危害：水的危害：裂解氣分離在裂解氣分離在-100以下進行，該溫度下水與輕質(zhì)烴形成以下進行，該溫度下水與輕質(zhì)烴形成結(jié)晶結(jié)晶水合物水合物，如

14、，如CH46H2O、C2H67H2O、C3H87H2O等。這些固等。這些固體附著在管壁上，體附著在管壁上，既增加動能消耗，又堵塞管道既增加動能消耗，又堵塞管道。 脫水要求脫水要求: 60070010-6110-6（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下 脫水方法脫水方法 ：冷凍法、吸收法和冷凍法、吸收法和吸附法吸附法等等 常用的為常用的為A型分子篩型分子篩(硅鋁酸鹽化合硅鋁酸鹽化合物物)。它的孔徑大小比較均勻，有較。它的孔徑大小比較均勻，有較強的吸附選擇性。強的吸附選擇性。 3A分子篩分子篩只能吸附水不吸附乙烷。只能吸附水不吸附乙烷。 4A 分子篩能吸附水、乙烷分子篩能吸附水、乙烷 吸附水是放熱過程，

15、所以吸附水是放熱過程，所以低溫有利低溫有利于吸附，高溫（于吸附，高溫（80120）則有利）則有利于脫附于脫附，進行分子篩的再生。，進行分子篩的再生。脫水：自上而下脫水：自上而下；避免；避免分子篩被帶出，機械磨分子篩被帶出，機械磨損小，床層不致擾亂。損小，床層不致擾亂。再生：自下而上再生：自下而上；用加熱的；用加熱的CH4、H2、N2，開始緩慢加，開始緩慢加熱以除去水分和烴類，逐漸熱以除去水分和烴類，逐漸升至升至230左右去除殘余水左右去除殘余水分，氣流向上可保證床層底分，氣流向上可保證床層底部完全再生。部完全再生。 炔的來源：炔的來源：裂解二次反應(yīng)時，烯烴脫氫會生成少量炔烴，裂解二次反應(yīng)時，烯

16、烴脫氫會生成少量炔烴，如乙炔、丙炔、丙二烯等。如乙炔、丙炔、丙二烯等。 炔的危害：炔的危害：N 炔烴影響乙烯和丙烯下游產(chǎn)品生產(chǎn)過程炔烴影響乙烯和丙烯下游產(chǎn)品生產(chǎn)過程N 影響聚合催化劑中毒縮短催化劑壽命影響聚合催化劑中毒縮短催化劑壽命N 乙炔積累可能引起爆炸，形成不安全因素乙炔積累可能引起爆炸，形成不安全因素 脫炔要求脫炔要求:乙烯產(chǎn)品：乙炔乙烯產(chǎn)品：乙炔110-6 丙烯產(chǎn)品：丙炔丙烯產(chǎn)品：丙炔110-6，丙二烯，丙二烯 510-5 脫炔方法脫炔方法 ：溶劑吸收法溶劑吸收法(丙酮丙酮)和和催化加氫法催化加氫法特點：吸收其中的乙炔，可回收一定量的乙炔。特點：吸收其中的乙炔，可回收一定量的乙炔。溶劑

17、：溶劑： 二甲基甲酰胺（二甲基甲酰胺（DMF），），N-甲基吡咯烷酮（甲基吡咯烷酮（NMP），）， 丙酮丙酮利用選擇性溶劑將乙炔從裂解氣的利用選擇性溶劑將乙炔從裂解氣的中吸收并解吸，中吸收并解吸，達(dá)到脫除、回收乙炔的目的。達(dá)到脫除、回收乙炔的目的。溶劑吸收法溶劑吸收法催化加氫法催化加氫法H25CC2H2 + H2 C2H4C2H2 + 2H2 C2H6C2H4 + H2 C2H6mC2H2 + nC2H4 低聚物(綠油)C2H2 2C +H2C2H4 2C + 2H2CO + 3H2 CH4 + H2OC甲烷化反應(yīng)00260 3003.0MPa副反應(yīng)-174.5-311.67-136.92-1

18、50 -230kJ/molabkJ/molK1K2主反應(yīng)副反應(yīng)甲烷化反應(yīng)甲烷化反應(yīng)233.0,/2423MPa Ni Al OCOHCHH O熱力學(xué)：熱力學(xué)：K2K1動力學(xué)：動力學(xué)：k3 =10100倍倍 k1結(jié)論：乙炔加氫轉(zhuǎn)化為乙烷的反應(yīng)選擇性乙炔加氫轉(zhuǎn)化為乙烯的選擇性結(jié)論：乙炔加氫轉(zhuǎn)化為乙烷的反應(yīng)選擇性乙炔加氫轉(zhuǎn)化為乙烯的選擇性措施：采用選擇性良好的催化劑，如措施：采用選擇性良好的催化劑，如Pd/ -Al2O3、Ni-Co/ -Al2O3 催化劑對乙炔的吸附能力強于對乙烯的吸附能力；催化劑對乙炔的吸附能力強于對乙烯的吸附能力；2)后加氫脫炔：在脫甲烷塔之后進行加氫脫炔。后加氫脫炔：在脫甲烷

19、塔之后進行加氫脫炔。脫炔用的脫炔用的H2得外供，流程復(fù)雜；得外供，流程復(fù)雜；處理的氣體組成簡單，反應(yīng)器體積??；處理的氣體組成簡單，反應(yīng)器體積??；易控制易控制H2/炔烴的比例，使選擇性提高，利于乙烯收率提高；炔烴的比例，使選擇性提高，利于乙烯收率提高；催化劑不易中毒，使用壽命長，產(chǎn)品純度高。催化劑不易中毒，使用壽命長，產(chǎn)品純度高。1)前加氫脫炔：在脫甲烷塔前進行加氫脫炔。前加氫脫炔：在脫甲烷塔前進行加氫脫炔。不用外供氫；不用外供氫；流程簡單；流程簡單；氫氣量不易控制，氫氣過量可使脫炔反應(yīng)的選擇性降低；氫氣量不易控制，氫氣過量可使脫炔反應(yīng)的選擇性降低；處理的氣體組成復(fù)雜，對催化劑的要求就高。處理的

20、氣體組成復(fù)雜，對催化劑的要求就高。 雙段絕熱床后加氫工藝流程雙段絕熱床后加氫工藝流程 1-脫乙烷塔；脫乙烷塔；2-再沸器；再沸器；3-冷凝器；冷凝器；4-回流罐；回流罐；5-回流泵；回流泵；6-換熱器；換熱器；7-加熱器；加熱器；8-加氫反應(yīng)器；加氫反應(yīng)器；9-段間冷卻器；段間冷卻器；10-冷卻器；冷卻器；11-綠油吸收塔；綠油吸收塔；12-綠油泵綠油泵 Why？裂解氣組分沸點很低。如在常壓下進行精餾分離，裂解氣組分沸點很低。如在常壓下進行精餾分離，則需很大的冷量。適當(dāng)提高分離壓力，提高氣體沸點則需很大的冷量。適當(dāng)提高分離壓力，提高氣體沸點(冷冷凝點凝點)。 How？低壓，多耗冷量；高壓，多耗

21、外在壓縮功；低壓，多耗冷量；高壓，多耗外在壓縮功；且壓且壓縮后裂解氣溫度升高，易引起重組分的聚合?？s后裂解氣溫度升高，易引起重組分的聚合。 Result：尋求高壓尋求高壓(3-4MPa)不升溫的方法不升溫的方法多段壓縮多段壓縮，優(yōu)點：優(yōu)點： 節(jié)約壓縮功耗。降低出口溫度。節(jié)約壓縮功耗。降低出口溫度。段間凈化段間凈化分離。分離。中間設(shè)置冷卻器，每段壓縮后溫度不高于中間設(shè)置冷卻器，每段壓縮后溫度不高于100。制冷劑的性質(zhì)制冷劑的性質(zhì)n 氨或丙烯的冷凍循環(huán)可以和乙烯的制冷循環(huán)復(fù)疊起氨或丙烯的冷凍循環(huán)可以和乙烯的制冷循環(huán)復(fù)疊起 來組來組成復(fù)疊制冷，稱二元復(fù)疊制冷?？色@得成復(fù)疊制冷，稱二元復(fù)疊制冷。可獲得

22、-100的低溫。的低溫。 n 氨或丙烯的冷凍循環(huán)與乙烯的制冷循環(huán)、與甲烷的制冷氨或丙烯的冷凍循環(huán)與乙烯的制冷循環(huán)、與甲烷的制冷循環(huán)復(fù)疊起來，構(gòu)成三元制冷循環(huán)?？色@得循環(huán)復(fù)疊起來，構(gòu)成三元制冷循環(huán)?？色@得-160的低溫。的低溫。 深冷分離法：深冷分離法：在在- -100低溫下，將凈化后的裂解氣除低溫下，將凈化后的裂解氣除氫和甲氫和甲烷烷外烴全部冷凝下來，利用各種烴相對揮發(fā)度不同，在精餾塔中外烴全部冷凝下來，利用各種烴相對揮發(fā)度不同，在精餾塔中進行多組分精餾，分離出各種烴類。進行多組分精餾，分離出各種烴類。順序分離流程順序分離流程前脫乙烷分離流程前脫乙烷分離流程前脫丙烷分離流程前脫丙烷分離流程三種

23、分離流程的主三種分離流程的主要差別在于精餾分要差別在于精餾分離烴類的順序離烴類的順序五大精餾塔：五大精餾塔： 脫甲烷塔（將脫甲烷塔（將 、H2與與C2組分進行分離）組分進行分離） 脫乙烷塔（脫乙烷塔（ C2與與C3組分分離）組分分離） 脫丙烷塔（脫丙烷塔（ C3與與C4組分分離）組分分離） 乙烯塔乙烯塔 （ 與與 組分分離）組分分離） 丙烯塔丙烯塔 （ 與與 組分分離）組分分離）01C02C=2C03C=3C按裂解氣中各組分碳原子數(shù)由小到大的順序進行分離。按裂解氣中各組分碳原子數(shù)由小到大的順序進行分離。順序分離流程順序分離流程即先分離出甲烷、氫，其次是脫乙烷及乙烯的精餾，接著是脫即先分離出甲烷

24、、氫，其次是脫乙烷及乙烯的精餾，接著是脫丙烷和丙烯的精餾，最后是脫丁烷，塔底得碳五餾分。丙烷和丙烯的精餾，最后是脫丁烷，塔底得碳五餾分。1)以輕油以輕油(60200的餾分的餾分)為裂解原料，常用順序分離流程法；為裂解原料，常用順序分離流程法；2)技術(shù)成熟，但流程比較長，分餾塔比較多，深冷塔技術(shù)成熟，但流程比較長，分餾塔比較多，深冷塔(脫甲烷塔脫甲烷塔) 消耗冷量較多，壓縮機循環(huán)量和流量較大，消耗定額偏高；消耗冷量較多，壓縮機循環(huán)量和流量較大，消耗定額偏高；3)按裂解氣組成和分子量的順序分離，然后再進行同碳原子數(shù)按裂解氣組成和分子量的順序分離，然后再進行同碳原子數(shù) 的烴類分離；的烴類分離；4)順

25、序分離流程采用后加氫脫除炔烴的方法。順序分離流程采用后加氫脫除炔烴的方法。前脫乙烷分離流程前脫乙烷分離流程以脫乙烷塔為界限，將物料分成兩部分。以脫乙烷塔為界限，將物料分成兩部分。 一部分是輕餾分，即甲烷、氫、乙烷和乙烯等組分；一部分是輕餾分，即甲烷、氫、乙烷和乙烯等組分； 另一部分是重組分，即丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及另一部分是重組分，即丙烯、丙烷、丁烯、丁烷以及碳五以上的烴類。碳五以上的烴類。然后再將這兩部分各自進行分離，分別獲得所需的烴類。然后再將這兩部分各自進行分離，分別獲得所需的烴類。1)由于脫乙烷塔的操作壓力比較高由于脫乙烷塔的操作壓力比較高，這樣勢必造成塔底溫度升，這樣勢必造成塔底

26、溫度升高，結(jié)果可使塔底溫度高達(dá)高，結(jié)果可使塔底溫度高達(dá)80100以上，在這樣高的溫度以上，在這樣高的溫度下，下，不飽和重質(zhì)烴及丁二烯等，容易聚合結(jié)焦不飽和重質(zhì)烴及丁二烯等，容易聚合結(jié)焦，這樣就影響，這樣就影響了操作的連續(xù)性。了操作的連續(xù)性。2)重組份含量越多重組份含量越多，這種方法的缺點就越突出。因此前脫乙烷，這種方法的缺點就越突出。因此前脫乙烷流程流程不適合于裂解重質(zhì)油的裂解氣分離不適合于裂解重質(zhì)油的裂解氣分離。前脫丙烷分離流程前脫丙烷分離流程以脫丙烷塔為界限，將物料分為兩部。以脫丙烷塔為界限，將物料分為兩部。 一部分為丙烷及比丙烷更輕的組分；一部分為丙烷及比丙烷更輕的組分； 另一部分為碳四

27、及比碳四更重的組分。另一部分為碳四及比碳四更重的組分。然后再將這兩部分各自進行分離，獲得所需產(chǎn)品。然后再將這兩部分各自進行分離，獲得所需產(chǎn)品。 C4以上餾分不進行壓縮，減少了聚合現(xiàn)象的發(fā)生，以上餾分不進行壓縮，減少了聚合現(xiàn)象的發(fā)生，節(jié)省了壓縮功，減少了精餾塔和再沸器的結(jié)焦現(xiàn)象，適節(jié)省了壓縮功，減少了精餾塔和再沸器的結(jié)焦現(xiàn)象，適合于裂解重質(zhì)油的裂解氣分離。合于裂解重質(zhì)油的裂解氣分離。 并聯(lián)安排，相互干擾比串聯(lián)安排要少一并聯(lián)安排，相互干擾比串聯(lián)安排要少一些，有利于穩(wěn)定操作，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。些，有利于穩(wěn)定操作，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。乙烯塔和丙烯塔的塔底液體是乙烷和丙烷，乙烯塔和丙烯塔的塔底液體是乙

28、烷和丙烷，都是中間產(chǎn)物，不是作為裂解原料，就是作都是中間產(chǎn)物，不是作為裂解原料，就是作為燃料，質(zhì)量要求不嚴(yán)格，流量又比較小，為燃料，質(zhì)量要求不嚴(yán)格，流量又比較小，這樣，能保證塔頂產(chǎn)品乙烯和丙烯產(chǎn)品質(zhì)量。這樣，能保證塔頂產(chǎn)品乙烯和丙烯產(chǎn)品質(zhì)量。順序分離流程是按組份碳原子數(shù)順序排順序分離流程是按組份碳原子數(shù)順序排列的，其順序為：列的，其順序為：1)脫甲烷塔脫甲烷塔 2)脫乙烷塔脫乙烷塔 3)脫丙烷塔脫丙烷塔順序流程的排列順序簡稱為順序流程的排列順序簡稱為1 2 3。前脫乙烷流程的排列順序是前脫乙烷流程的排列順序是2 1 3。前脫丙烷流程的排列順序是前脫丙烷流程的排列順序是3 1 2。順序分離流程和

29、前脫丙烷流程的冷箱是在順序分離流程和前脫丙烷流程的冷箱是在脫甲烷塔之前。脫甲烷塔之前。前脫乙烷流程的冷箱是在脫甲烷塔之后。前脫乙烷流程的冷箱是在脫甲烷塔之后。冷箱在脫甲烷塔以前的稱冷箱在脫甲烷塔以前的稱“前冷流程前冷流程”；冷箱在脫甲烷塔之后的稱冷箱在脫甲烷塔之后的稱“后冷流程后冷流程”。評價分離裝置是否先進的重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)評價分離裝置是否先進的重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)乙烯物料平衡乙烯物料平衡1）冷箱尾氣（）冷箱尾氣（C10，H2）帶）帶出的損失：出的損失：2.25%2）乙烯塔釜液乙烷帶出的）乙烯塔釜液乙烷帶出的損失：損失：0.4%3）脫乙烷塔釜液）脫乙烷塔釜液C3餾分帶餾分帶出的損失：出的損失：0.284%4）壓縮段間冷凝液帶出的）壓縮段間冷凝液帶出的損失：損失：0.066%影響冷箱尾氣中乙烯損失主要因素是脫甲烷塔中原料氣組成（影響冷箱尾氣中乙烯損失主要因素是脫甲烷塔中原料氣組成（ C10 /H2)、操作溫度和壓力。操作溫度和壓力。深冷分離系統(tǒng)冷量消耗分配深冷分離系統(tǒng)冷量消耗分配輕關(guān)鍵組分為輕關(guān)鍵組分為甲烷甲烷、H2和惰性氣體和惰性氣體重關(guān)鍵組分為重關(guān)鍵組分為乙烯乙烯、乙烯以上重組分、乙烯以上重組分 塔頂分離出的甲烷輕餾分中應(yīng)使其中的乙烯含量盡可能低，塔頂分離出的甲烷輕餾分中應(yīng)使其中的乙烯含量盡可能低，以保證乙烯的回收率。以保證乙烯的回收率。 塔釜產(chǎn)品則應(yīng)使