路平 精餾分離方法及原理

路平精餾分離方法及原理第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五精餾分離方法及原理乙烯生產(chǎn)精餾分離方法精餾分離基本原理乙烯生產(chǎn)中分離方法及原理第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五1乙烯生產(chǎn)1.1乙烯生產(chǎn)方法1.2石油裂解的產(chǎn)物1.3精餾分離的對象和目的第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五1.1乙烯生產(chǎn)方法原油裂解制乙烯原油渣油裂解制乙烯催化干氣精制生產(chǎn)乙烯甲醇制乙烯的MTO工藝甲烷氧化偶聯(lián)法（OCM）制乙烯裂解是利用高溫將烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等通過脫氫、斷鏈等反應(yīng)生成烯烴、碳原子數(shù)較少的產(chǎn)物。分蒸汽裂解和加氫熱裂解。原油：石腦油、煤油、輕柴油、重柴油原油：石蠟基原油渣油、環(huán)烷基原油渣油第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五1.2石油裂解的產(chǎn)物裂解原料性質(zhì)原料石腦油煤油輕柴油減壓柴油相對密度d4200.67439.0073.00102.000.783178.502040.823260.50308.500.898餾程℃IBP50%EP元素分析%(wt)CHS84.3614.370.1786.0613.730.2985.6713.400.7986.4912.740.77第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五THR-DC（管式固定床催化裂解）

裂解條件原料石腦油煤油輕柴油減壓柴油裂解溫度,℃850800820831890750840900裂解壓力,℃0.0980.3330.0980.0980.0980.0980.0980.392停留時間,s0.0680.2150.200.1690.1300.3480.0150.035蒸汽/原料中碳1.021.641.170.541.090.550.591.15氣化率,%(vol)80.1065.4076.6069.6065.2067.0056.9054.00第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五THR-DC裂解原料產(chǎn)品收率（vol%）原料石腦油煤油輕柴油減壓柴油H22.501.403.002.403.501.700.801.70CO2.500.209.600.905.300.300.301.50CO213.806.4019.7016.7025.7010.901.103.60CH417.3010.7013.8010.4013.710.008.8016.20C2H61.801.901.902.401.402.902.101.10C2H436.3023.9029.8025.6025.7023.7023.0030.30C3H80.900.400.400.500.300.500.701.80C3H613.4015.9015.4016.509.8016.9014.304.00C4H100.101.300.000.000.000.000.000.00C4H81.005.603.304.401.405.702.400.30C4H64.804.006.005.403.705.506.601.90第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五THR-DC裂解條件與主要產(chǎn)品收率原料石腦油煤油輕柴油減壓柴油裂解溫度,℃850800820831890750840900裂解壓力,℃0.0980.3330.0980.0980.0980.0980.0980.392停留時間,s0.0680.2150.200.1690.1300.3480.0150.035CO213.806.4019.7016.7025.7010.901.103.60CH417.3010.7013.8010.4013.710.008.8016.20C2H436.3023.9029.8025.6025.7023.7023.0030.30C3H613.4015.9015.4016.509.8016.9014.304.00第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五1.3精餾分離的對象和目的精餾分離對象分離具有不同揮發(fā)度（沸點(diǎn)）的混合液或混合氣精餾分離目的將混合物分離成符合標(biāo)準(zhǔn)的各產(chǎn)品。烴的名稱分子量常壓下沸點(diǎn)℃CH4C2H4C2H6C3H6C3H8n-C4H10n-C5H12n-C6H1416.04328.05430.07042.08144.09758.12472.15186.178-161.495-103.68-88.60-47.72-42.045-0.5036.06468.732第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五2精餾分離方法2.1分離過程的發(fā)展現(xiàn)狀2.2精餾分離方法第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五2.1分離過程的發(fā)展現(xiàn)狀第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五2.2精餾分離方法名稱分類操作壓力操作流程蒸餾方式分離組分加壓間歇式簡單蒸餾雙組分常壓連續(xù)式分餾多組分減壓精餾特殊精餾用于分離物系沸點(diǎn)較低用于分離物系沸點(diǎn)較高，易結(jié)焦分餾用于混合物各組分沸點(diǎn)相差很大的分離用于混合物各組分沸點(diǎn)相差不大，且要獲得較高收率的分離用于混合物各組分沸點(diǎn)相近，且要獲得較高收率的分離用于獲得一定餾程范圍產(chǎn)品的分離第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3分離基本原理3.1分離的基本原理3.2操作壓力對汽液平衡的影響3.3分離方法及原理3.4理論板數(shù)對精餾分離效率的影響3.5操作條件對精餾分離效率的影響3.6多組分精餾分離第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.1分離的基本原理分離的基本原理——與具體分離方法有關(guān)蒸餾的基本原理——將混合物進(jìn)行部分汽化或部分冷凝的分離分餾、精餾和特殊精餾的基本原理——將混合物進(jìn)行多次部分汽化和多次部分冷凝的分離理論依據(jù)——汽液平衡關(guān)系第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五汽液平衡關(guān)系對多組分汽液平衡關(guān)系表達(dá)形式K表達(dá)式——yi=KixiKi值稱汽液平衡常數(shù)——由K圖獲得α表達(dá)式——yi/yj=αijxi/xjαij值稱相對揮發(fā)度——αij=Ki/Kj第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五輕烴汽液平衡關(guān)系K圖（高溫段）第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五汽液平衡關(guān)系對雙組分汽液平衡關(guān)系表達(dá)形式α表達(dá)式——T-x-y圖X-y圖注意：上述汽液平衡關(guān)系僅表達(dá)形式不同，汽、液相組成是一致的。第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五雙組分汽液平衡關(guān)系T-x-y圖①理想溶液，拉烏爾定律p=p°x；②理想氣體，道爾頓分壓定律p=Py?？倝海旱谑彭?，共五十頁，編輯于2023年，星期五雙組分汽液平衡關(guān)系

T-x-y、x-y圖第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五雙組分汽液平衡關(guān)系x-y圖α越大，x-y線離對角線越遠(yuǎn)，汽液平衡組成相差越大，說明混合物容易分離。α趨近于1，x-y線離對角線越近，汽液平衡組成相差很小，說明混合物容易分離。第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.2操作壓力對汽液平衡的影響第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.3分離方法及原理簡單蒸餾第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.3分離方法及原理分餾、精餾和特殊精餾原理平衡級理論板第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五精餾流程及操作線第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五理論板及分離效果對一定的物系，操作條件恒定，理論板（梯級數(shù)）越多，xD越高，xW越低，說明分離效果好。平衡線和操作線間距表示理論板分離效果。第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五理論板與塔內(nèi)溫度分布第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.4理論板數(shù)對精餾分離效率

的影響在進(jìn)料熱狀況和回流比不變的條件下，理論板減少，分離效率降低。第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.5操作條件對精餾分離效率

的影響——操作壓力在回流比和進(jìn)料熱狀態(tài)一定，塔內(nèi)操作壓力降低，平衡線遠(yuǎn)離操作線，所需理論板數(shù)減少，實(shí)際分離效果提高。第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.5操作條件對精餾分離效率

的影響——回流比在操作壓力和進(jìn)料熱狀態(tài)恒定，回流比增大，操作線與平衡線間距增大，所需理論板減少，實(shí)際分離效果增大。此時，增加了塔釜的加熱量。第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.5操作條件對精餾分離效率

的影響——進(jìn)料狀態(tài)在回流比恒定的情況下，進(jìn)料溫度降低，提餾段操作線遠(yuǎn)離平衡線，所需理論板少，實(shí)際分離效果好。冷液進(jìn)料不足，塔釜加熱量大，易使物料產(chǎn)生聚合或結(jié)焦。第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五說明操作壓力降低，分離效果提高?；亓鞅忍岣?，分離效果提高。進(jìn)料溫度降低，分離效果提高。改變上述操作工藝條件，可提高分離效果，即提高塔頂產(chǎn)品組成。但受全塔物料衡算的限制。第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.6多組分精餾分離對多組分精餾其精餾原理與雙組分相同。理論板數(shù)和操作條件對分離效率的影響趨勢也相同。不同在于處理對象由雙組分變?yōu)槎嘟M分，導(dǎo)致考慮問題的方法有所變化。根據(jù)對多組分分離的要求確定預(yù)分離混合物中的輕、重關(guān)鍵組分。以輕、重關(guān)鍵組分作為雙組分考慮對設(shè)備的要求和操作條件改變對分離效率的影響。第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五3.6多組分精餾分離對其他組分：當(dāng)各組分間沸點(diǎn)相差較大，可近似認(rèn)為輕組分全部在塔頂餾出，重組分全部在塔釜排出。當(dāng)各組分間沸點(diǎn)相差不大，則輕、重組分在塔頂、塔釜排出的組成可由理論板數(shù)確定。說明各組分在塔頂和塔釜的分配，不僅受理論板數(shù)和塔操作條件限制，而且受全塔物料衡算的限制。第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五4乙烯生產(chǎn)中分離方法及原理4.1裂解氣預(yù)分餾4.2脫甲烷塔4.3脫乙烷塔4.4乙烯精餾塔4.5脫丙烷塔加氫回流第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五4.1裂解氣預(yù)分餾裂解氣預(yù)分餾屬于多組分分離。裂解氣預(yù)分餾的作用是將裂解氣中的重組分（如燃料油、裂解汽油、水分）與輕組分（如甲烷、乙烷、乙烯、丙烯）分離。根據(jù)裂解氣中各組分沸點(diǎn)，裂解氣最終應(yīng)冷卻到40℃左右，可采用冷卻分餾。烴的名稱常壓下沸點(diǎn)℃CH4C2H4C2H6C3H6C3H8n-C4H10n-C5H12n-C6H14-161.495-103.68-88.60-47.72-42.045-0.5036.06468.732第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五4.1裂解氣預(yù)分餾輕烴裂解裝置裂解氣預(yù)分餾第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五4.1裂解氣預(yù)分餾餾分油裂解裝置裂解氣預(yù)分餾過程水在0.038MPa，沸點(diǎn)75℃；0.057MPa，沸點(diǎn)85℃

；0.025MPa，沸點(diǎn)65℃

。第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五4.1裂解氣預(yù)分餾油洗塔第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五水洗塔分離C5，C6烴的名稱常壓下沸點(diǎn)℃CH4C2H4C2H6C3H6C3H8n-C4H10n-C5H12n-C6H14-161.495-103.68-88.60-47.72-42.045-0.5036.06468.732第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期五典型的順序深冷分