炼油厂烃类裂解及裂解气分离教学课件PPT培训资料.ppt

④ 方法 1） 碱洗法 a.原理：化学吸收 反应①和②的化学平衡常数很大，可以看成是不可逆反应，∴裂解气中的CO2和H2S摩尔分数1×10-６ 反应②的反应速度 反应①， ∴设计时以CO2含量为酸性气体总量，并按CO2吸收速率设计。 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O ① ② 6.4 裂解气的净化与分离 b.流程 6.4 裂解气的净化与分离 2） 吸收法 a.原理：物理吸收和化学吸收相结合 ∵ 以上反应为可逆反应， 高压低温 放热 低压高温 吸热 吸收 再生 ∴ 吸收剂MEA可以再生循环使用。 6.4 裂解气的净化与分离 b.优缺点 Ⅰ优点：吸收剂可再生循环使用，当酸性气体含量较高时，从吸收剂的消耗和废水处理量看醇胺法优于碱洗法 Ⅱ缺点： 对酸性气体杂质的吸收不如碱洗法彻底只能到(30~50)×10-6 醇胺易挥发降解，所以仍需补充 醇胺水溶液虽呈碱性，但当有酸性气体时溶液pH降低，对设备材质要求高，投资也高 醇胺溶液可吸收双烯烃，吸收剂高温下再生时生成聚合物，既造成系统结垢，又损失了丁二烯。 6.4 裂解气的净化与分离 ① 来源 压缩机入口裂解气中的水为入口T.P下的饱和水，在压缩机各段后面随着P↑T↓H2O逐渐减少至最后一段P=3.5～3.7ＭPa，冷至15℃后饱和H2O含量600～700ppm ② 危害 带入低温系统造成设备和管道的堵塞原因如下： 水在低温下结冰； 在P↑T↓条件下：生成CH4·6H2O，C2H6·7H2O， C3H8·8H2O白色结晶水合物堵塞设备。 三、脱水 6.4 裂解气的净化与分离 ④ 方法： 吸附干燥 特点：原料气中水含量低，而脱水后要求干燥度高 吸附剂为3A分子筛或活性氧化铝，设两个干燥剂罐，轮流进行干燥和再生。 活性氧化铝的缺点： T100℃范围内吸附量受T影响大 吸附容量随相对湿度变化大 会吸附C4不饱和烃，损失C4，再生时易生成聚合物结焦。 ③ 要求 降至1ppm以下（w分数），此时，裂解气进入低温分离系统的露点-70℃，生产中以露点为控制指标。 6.4 裂解气的净化与分离 活性氧化铝和分子筛吸附水分的等温吸附曲线和等压吸附曲线 6.4 裂解气的净化与分离 四、脱炔 ①炔烃来源 在裂解二次反应时，烯烃脱氢会生成炔烃，乙炔主要集中于C2馏分，在裂解气中含量一般为：2000～7000 ppm，丙炔及丙二烯集中于C3馏分，丙炔含量：1000～1500 ppm。 6.4 裂解气的净化与分离 ② 危害 ③ 要求 1）对乙烯、丙烯下游加工聚合过程的cat中毒，影响产品质量。 2）在高压聚乙烯生产中，乙炔积累过多会引起爆炸。 乙烯产品中乙炔摩尔分数5 ppm， 丙烯产品中甲荃乙炔5ppm，丙二烯10 ppm 6.4 裂解气的净化与分离 ④ 方法 1）催化加氢脱炔 a.原理： 热力学和动力学分析结果：C2H2→C2H6的副反应更有利，∴要选择好的cat。 主反应 副反应 6.4 裂解气的净化与分离 b.催化剂 钯系催化剂对原料中杂质含量限制很严，通常要求硫含量低于5ppm，载体为Al2O3。 6.4 裂解气的净化与分离 c.前加氢和后加氢 前加氢：裂解气中氢气未分离出来前利用裂解气中的H2对炔烃直行选择性加氢。 优点：流程简化，节省投资 缺点：操作稳定性差（∵H2用量无法根据需求量供给，而是大大过量），不安全。 后加氢：将裂解气中C2和C3馏分分离出来后再分别对C2、C3加氢。 优点：H2定量供给，温度容易控制，不易发生飞温，所以目前工业上以后加氢为主 6.4 裂解气的净化与分离 d. 前脱乙烷后加氢工艺流程 6.4 裂解气的净化与分离 2）溶剂吸收法脱乙炔 a.原理： 使用选择性溶剂，利用它们对乙炔有较高的溶解度,而对其它组分溶解度较低的原理,将C2馏分中的少量乙炔选择性地吸收到溶剂中,然后在一定条件下把乙炔解吸出来。 b.吸收剂： 对乙炔溶解度高，对其它组分溶解度低，沸点较高，以减少解吸时的溶剂损耗。 所用的溶剂有二甲基甲酰胺（DMF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和丙酮，其中DMF回收乙炔纯度达99.5%以上，回收率为97-98%，脱炔后乙烯中炔含量为1ppm左右。 6.4 裂解气的净化与分离 c. 工艺流程 6.4 裂解气的净化与分离 d. 溶剂法与加氢法的比较 两种方法的投资大体相同，公用工程消耗相当。溶剂法早期曾乙烯装置脱炔的主要方法，逐渐被后加氢所取代。随着装置生产能力提高，乙炔需要回收，所以又恢复用溶剂法。 6.4 裂解气的净化与分离 6.4.2 精馏分离系统 裂解气分离为下述7个馏分： 馏分号 A B C D E B1 B2 C1 C2 组分 H2+