石油化工产品生产技术窦岩56课件.pptxVIP

石油化工产品生产技术项目二乙烯的生产主讲老师：窦岩湖南石油化工职业技术学院

知识点4：裂解气的制冷裂解气分离流程的组织任务五

1.制冷定义深冷分离过程需要制冷剂，制冷是利用制冷剂压缩和冷凝得到制冷剂液体，再在不同压力下蒸发,获得不同温度级位的冷冻（将物料冷却到低于环境温度的过程称为冷冻）过程（或说获得冷量的过程）。

制冷过程：制冷剂（液）制冷剂（汽）汽化（压力不变）被冷物料（温度下降）热量温度不变制冷剂吸收的热量热值上等于它的汽化潜热制冷剂温度保持不变制冷剂的汽化温度（沸点）随压力而变化，压力越低，相应的汽化温度也越低。1.制冷定义

2.制冷剂的选择原则上沸点低的物质都可用作制冷剂，而实际选用时，则需选用低制冷装置投资、运转效率高、来源丰富、毒性小的制冷剂。对乙烯装置而言，装置产品为乙烯、丙烯，且乙烯和丙烯具有良好的热力学特性，因而均选用丙烯、乙烯作为装置制冷系统的制冷剂。

3.冷冻循环制冷深冷分离中常用的制冷方法有两种：冷冻循环制冷和节流膨胀制冷。冷冻循环制冷的原理是利用制冷剂自液态汽化时，要从物料或中间物料吸收热量因而使物料温度降低的过程。

3.冷冻循环制冷单级制冷循环四个基本过程蒸发制冷剂液→汽压缩制冷剂汽→汽T↑P↑物质的冷凝温度随着压力增加而升高冷凝节流膨胀制冷剂汽→液T，P不变制冷剂的相变热转移给环境或水(T↑)制冷剂液→液T↓P↓将冷凝后的高压液态制冷剂节流膨胀到蒸发前的低压状态四个过程构成一个循环，称为冷冻循环。循环必须由外界向循环系统输入压缩功才能进行，因此这一循环过程是消耗了机械功，换得了冷量。Q1Q2蒸发压缩节流膨胀2341冷凝

3.冷冻循环制冷蒸发器在低压下液氨的沸点很低,如压力为0.12MPa时沸点为-30℃。液氨在此条件下,在蒸发器中蒸发变成氨蒸气，则必须从通入液氨蒸发器的被冷物料(或载冷体)中吸取热量,产生制冷效果，使被冷物料(或载冷体)冷却到接近-30℃。压缩机蒸发器中所得的是低温、低压的氨蒸气。为了使其液化,首先通过氨压缩机压缩,使氨蒸气压力升高，则冷凝点也随之升高。冷凝器高压下的氨蒸气的冷凝点是比较高的。例如把氨蒸气加压到1.55MPa时,其冷凝点是40℃,此时,氨蒸气在冷凝器中变为液氨，可由普通冷水将所放出的热量带走。节流阀若液氨在1.55MPa压力下汽化,由于沸点为40℃,不能得到低温,为此,必须把高压下的液氨,通过膨胀阀降压到0.12MPa,若在此压力下汽化,温度可降到-30℃。由于此过程进行的很快,汽化热量来不及从周围环境吸取,全部取自液氨本身。节流后形成低压,低温的汽液混合物进入蒸发器。在此液氨又重新开始下一次低温蒸发吸热。反复进行形成一个闭合循环操作过程.氨蒸汽压缩制冷

3.冷冻循环制冷丙烯制冷系统丙烯在常压下的沸点为－40.7℃用丙烯作制冷剂构成的冷冻循环制冷过程，把丙烯压缩到1.864MPa的条件下,丙烯的冷凝点为45℃，很容易用冷水冷却使之液化。丙烯制冷系统是为裂解气分离提供高于-40℃的各温度级的冷量（通常提供-40℃、-24℃、-7℃和6℃4个不同温度级的冷量）。其主要冷量用户为裂解气的预冷、乙烯制冷剂冷凝、乙烯精馏塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔塔顶冷凝等。

3.冷冻循环制冷乙烯制冷系统乙烯制冷系统用于提供裂解气低温分离装置所需－40～-102℃各温度级的冷量。其主要冷量用户为裂解气在冷箱中的预冷以及脱甲烷塔塔顶冷凝。乙烯临界温度为9.9℃，低于冷水温度。乙烯冷冻循环制冷中的冷凝器需要使用制冷剂冷却。工业生产中常采用丙烯作制冷剂来冷却乙烯，这样丙烯的冷冻循环和乙烯冷冻循环制冷组合在一起，构成乙烯－丙烯复迭制冷。

3.冷冻循环制冷乙烯-丙烯复叠制冷常压下，T乙烯为-104℃，而T丙烯为-48℃，故可用其制冷。用丙烯作冷剂加压至1.9MPa，冷凝点为45℃，故用水很易液化。而乙烯临界温度为9.9℃，已低于冷水温度，故需低于9.9℃的冷冻剂冷却乙烯至临界温度以下液化。故可用乙烯-丙烯、乙烯-氨复迭制冷来完成。大型乙烯厂常采用乙烯-丙烯复迭制冷。蒸发器乙烯压缩机冷凝蒸发器丙烯压缩机冷凝器冷却水乙烯－丙烯复叠制冷循环

甲烷－乙烯－丙烯复叠制冷系统3.冷冻循环制冷甲烷-乙烯-丙烯复迭制冷（可冷至－161.5℃）甲烷在常压下沸点是－161.5℃，因而可制取－160℃温度级的冷量。但是由于甲烷的临界温度是－82.5℃，若要构成冷冻循环制冷，需用乙烯作制冷剂为其冷凝器提供冷量，这样就构成了甲烷－乙烯－丙烯三元复迭制冷。蒸发器冷凝器冷凝蒸发器冷凝蒸发器甲烷压缩机乙烯压缩机丙烯压缩机

4、节流膨胀制冷所谓节流膨胀制冷，就是气体由较高的压力通过一个节流阀迅速膨胀到较低的压力，由于过程进行得非常快，