乙烯的生产之深冷分离-73页文档资料

（5）三元复迭制冷



用乙烯作制冷剂在正压下操作，不能获得－103℃ 以下的低温。 生产中需要－103℃以下的低温时，可采用沸点更 低的制冷剂，甲烷在常压下沸点是－161.5℃。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。 在这个系统中，冷水向丙烯供冷，丙烯向乙烯供 冷，乙烯向甲烷供冷，甲烷向低于－100℃冷量用 户供冷。

二、裂解气分离方法简介
裂解气的提浓、提纯工作，是以精馏方法 精馏 完成的。 精馏方法要求将组分冷凝为液态。氢气常 压沸点为－263 ℃、甲烷-161.5℃，很难液化， 碳二以上的馏分相对地比较容易液化(乙烯沸点 －103.68 ℃ ）。因此，裂解气在除去甲烷、氢 气以后，其它组分的分离就比较容易。 主要矛盾 所以分离过程的主要矛盾是如何将裂解气 中的甲烷和氢气先行分离。 甲烷和氢气 工业生产上采用的裂解气分离方法，主要 有深冷分离和油吸收精馏分离两种。
深冷分离——在 -100℃左右的低温下，将裂 解气中除了氢和甲烷以外的其它烃类全部冷凝下 来。然后利用裂解气中各种烃类的相对挥发度不 同，在合适的温度和压力下，以精馏的方法将各 组分分离开来。
分离要求
要得到高纯度的单一的烃，如重要的基本有机原料 乙烯、丙烯等，就需要将它们与其它烃类和杂质等 分离开来，并根据工业上的需要，使之达到一定的 纯度，这一操作过程，称为裂解气的分离。 各种有机产品的合成，对于原料纯度的要求是不同的。 所以分离的程度可根据后续产品合成的要求来确定。
一、 裂解气的组成及分离方法
（一）裂解气的组成
组分
H2 CO＋CO2＋H2S CH4 C2H2 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 C4 C5 ≥C6 H2O

乙烯装置深冷分离系统的优化和改进王盛加(中国石油辽阳石化分公司烯烃厂,辽宁 辽阳 111000)摘要：本文结合实际情况，提出了乙烯装置的新深冷分离工艺流程，在深冷分离系统中增加了碳三和碳二洗涤塔，从而有效降低了能耗、减少了乙烯损失。

同时，还据此开发出了低能耗乙烯技术。

关键词：乙烯装置；深冷分离系统；能耗；乙烯损失；优化；改进乙烯装置是一种石油化工装置，其对于含氢气、甲烷以及碳二、碳三、碳四等的轻烃混合物的分离，均是通过压缩及深度冷却的方法实现的。

不同的乙烯流程，相应的其深冷分离方法也各有一定的不同。

目前在石油化工生产中，常用的轻烃分离方法存在一些缺陷和不足，有待进一步优化和改进。

笔者结合实际，分析了其中的缺陷和不足，并提出了优化和改进方案，形成了一种新的深冷分离工艺流程，仅供参考。

1 传统的深冷分离系统工艺流程乙烯装置的工艺流程较多，不同的乙烯流程，相应的其深冷分离方法也各有一定的不同。

如有的是顺序分离流程，有的是前脱乙烷流程，还有的是前脱丙烷流程。

首先来说顺序分离流程，其一般是先压缩原料气至3.4至3.9MPa，然后逐级冷却、闪蒸，直至冷却到-163至-169℃，将氢气和富甲烷气于氢气罐中分离开来，闪蒸罐液相各自进入到脱甲烷塔之中，逐步进行分离。

而其他几种工艺流程也基本与顺序分离流程类似，只不过前脱乙烷流程是将裂解气中的碳二与碳三分离，前脱丙烷流程则是将裂解气中的碳三与碳四分离，之后再以上述方法来深冷分离出的轻烃。

2 传统的深冷分离系统存在的缺陷和不足在传统的深冷分离系统中，如果采用的是顺序分离流程，则其主要存在的缺陷和不足是能耗较高、乙烯回收率较低，这主要是因为顺序分离流程常于脱甲烷塔的回流罐中引出液相甲烷节流以使物料冷却至需要温度，从而给系统提供足够的冷量，但这却在一定程度上造成了低温乙烯冷剂负荷的增加，并且还造成了一定量乙烯的损失；其次，由于脱甲烷塔中被进入了闪蒸罐液相，所以造成了脱甲烷塔的负荷增大；再者在氢气罐和脱甲烷塔中的乙烯，也会发生一定量的损失。

扬子 65 Lummus 齐鲁 72 Lummus 扬巴 60 SW 赛科 90 Lummus 南海 80 SW 吉化大 70 Linde 吉化小 15 茂名 100 SW / Lummus 兰州(新建45) 60 KBR 天津 20 Lummus
CC炉反应器的特点是原料入口处为小口径管双排双面辐射加热，物料能迅速升温，缩短停留时间，后继的反应管则为单排双面辐射，管径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。物料在反应管中的停留时间为0.2～0.4s。 短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性。
USRT炉
美国凯洛格公司和日本出光石油化学公司在70年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。炉子由十多根直径约为2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。反应管吊在辐射室中央，由底部烧嘴进行双面辐射加热。物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉,每两根反应管合用一个USX，多个USX合接一个二次急冷锅炉。裂解过程停留时间可低于100ms,从而显著提高了反应的选择性。同传统的管式裂解炉相比，乙烯相对收率约可提高10％，甲烷和燃料油则有所减少。
用乙烯生产的典型系列产品
聚合－聚乙烯、乙丙橡胶
氧化－环氧乙烷、乙醛
烷基化－乙苯、烷基铝
卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷
水合－乙醇
齐聚－@-烯烃
聚合－聚丙烯、乙丙橡胶
01
氧化－丙烯酸
02
环氧化－环氧丙烷
03
烷基化－异丙苯
04
卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷
05
水合－异丙醇
06
氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
07
用丙烯生产的典型系列产品
独山子乙烯裂解项目
独山子乙烯项目
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务；供应关键设备和材料， 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。 寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务；其他 设备和材料全部由总包供货；施工安装至中交。 规模：乙烯100万吨/年;丙烯50万吨/年 年操作小时：8000小时 操作弹性： 60-110%(P/E比:0.45-0.5kg/kg)

拉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
乙烯的生产之深冷分离
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿