气分车间培训资料

气分车间业务培训资料 （工艺部分）

2007.07 1. 气分装置在炼油厂中处于什么地位与位置？

2.气分装置原料来源主要有哪些？产品主要用途？ 催化裂化（FCC），催化裂解（DCC）；我装置使用的是一二分厂催化自产气（80%）及部分外采气 丙烯用途 丙烯是石化工业主要的烯烃原料之一，主要用于生产聚丙烯、异丙苯、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸以及异丙醇等，此外还可用于生产烷基化油、生产高辛烷值汽油调合料等，用途十分广泛。

3.液化气主要性质有哪些？ 液化气的主要成份是C3 、C4及少量C2,C5的混合物，在一定的压力、温度下呈液态。由于沸点低，常温常压下呈气体状态，在气体状态下比空气重1.5—2.0倍，液化气的饱和蒸汽压随温度的升高而急剧增加，热膨胀系数比较大，一般为水的10倍以上，液化气的闪点低，在0 0 C以下 。 4.几个化工基本概念及术语 相平衡 在一定的温度、压力下保持气、液两相共存，此时气液两相的相对量及二相中的浓度分布不随时间改变，称为达到了相平衡状态即相平衡。相平衡时，气、液两相的温度相等，但气、液两相的组成不同，气相中低沸点组份的浓度大于液相中低佛点组份的浓度。 饱和蒸汽压 在一定压力和温度下，气液平衡时的气体称为饱和蒸汽，饱和蒸汽所具有的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。 露点 在一定总压和温度保持不变的情况下，将混合气体冷凝，气体刚开始冷凝时出现第一滴液体的饱和气体温度称为该混合物在该压力下的露点温度，简称为露点。

常减压 气分 MTBE 催化裂化 原油 重油 LPG

C4 甲醇

丙烯

异丁烯 裂解

聚丙烯 泡点 在总压和温度保持不变的情况下，将混合液体加热，液体刚刚开始汽化，出现第一个汽泡时的饱和液体温度称为该混合物在该压力下的泡点温度，简称泡点。、 潜热：物料相变时吸收或放出的热量 显热:物料温度降低（升高）放出（吸收）的热量 雾沫夹带：上升气相夹带着细小液滴，呈雾沫状进入上层塔盘的现象，称为雾沫夹带，当夹带达10%时称过量雾沫夹带。气相负荷大易造成此现象。 液泛（淹塔）： 塔内汽相从下向上流动，液相从上向下流动，当汽相流速达到某一数值后，液体被气体阻挡住，不能向下流动，且越积越多，以至整个塔内充满液体，或者塔顶向下流动的液体量超过某一数值时，降液管内液体开始积存，液相充满降液管，上下层塔盘间或一定高度气液相连一体，且越积越多，以至整个塔都充满液体（气液不分），即塔内汽相物流不能向上流动，液相物料不能向下流动的现象，称之为液泛（淹塔）。 塔内发生液泛的表现有以下几种情况： a塔上部温度偏高，有时会高于下部的温度， b塔的压差明显增大，且越来越大， c分离效果变差，塔上部带有重组分，塔下部积存有轻组分， d塔底塔顶产品质量明显的不合格 5.叙述精馏原理 精馏塔中的汽、液两相，在塔盘上的逆流多次接触中，汽相中的重组份多次部分冷凝，液相中轻相多次部分汽化，使用这种多次的部分汽化和部分冷凝的方法分离混合物，达到提纯物质的目的，得到理想的产品，就是精馏的基本原理。 6、精馏过程简述 气体分离是用精馏的方法达到分离的目的。 精馏过程实际上就是汽、液两相间不断传质、传热的过程，就是根据混合物在一定压力下各组分挥发度不同的特点，在塔内使汽液两相间不断进行传热、传质，经过多次部分冷凝，部分汽化，使各组份分离的过程。在精馏过程中，塔内汽液相是靠塔底重沸器提供热量所产生的蒸汽和塔顶回流液而建立起来的。 在工业生产中，精馏过程是在塔盘上实现的，是各组份在气相和液相间的传热、传质过程。对某一塔板若缺少汽相或液相，精馏过程将无法进行，对于塔顶第一层塔板有其下第二层塔板上升的蒸气，缺少下降液体，回流正是为第一层板提供下降液体。由于第二层塔板上升蒸汽的轻组份浓度已相当高，显然，用塔顶冷凝液的一部分作为回流量最简便的方法，塔底最下一块塔板虽有其上一块塔板下流的液体，为保证操作，还必须有上升蒸汽，根据相平衡原理要求，与塔板上液体接触的蒸汽浓度亦应很低，因此，将再沸器部分汽化之蒸汽引入最下一层塔板，正是因为它提供轻组份浓度甚低的上升蒸汽，塔顶回流，塔底上升蒸汽是保证精馏过程连续稳定操作的充分必要条件。 精馏过程的必要条件 a、进料中各组份的相对挥发度不同，这是精馏分离的首要条件，各组份相对挥发度相差越大越易分离，相对挥发度相差越小，越难分离，没有差别，则不能用精馏的方法分离。 b、汽、液两相必须具备相间组份浓度差别和温度差别，流向某一块塔板上的液相所含的轻组份浓度一定要高于该塔板上平衡液相的轻组份浓度。同时接触的汽相温度要高于平衡液相温度，由于相间组分浓度差和温度差的存在才能形成一种不平衡的状态，才会造成相应的推动力，进行相与相之间的物质交换和热交换。 c、为了创造相间组份浓度差别和温度差别，必须具备液相与汽相的逆流接触，塔顶打入冷凝产品，为精馏过程提供了轻组份浓度很高，而温度较低的液相回流，有了它，就会使各层塔板上依次产生轻组份浓度为高而温度较平衡温度低的液相回流，底部重沸器提供上升的汽相与下降的液相逆流接触，它的重组份浓度很高，温度较高，其重组份浓度总是高于平衡液相浓度，其温度也高于平衡温度，这样使精馏得以顺利进行。 d、必须提供汽、液充分接触的设施一塔板，以保证传质、传热过程的进行。 e、液态烃的性质决定液态烃分离必须在同一条件下加压或深冷才能保证分离的正常进行。 7.、精馏塔的组成 一个完整的精馏塔的精馏段、提馏段、进料段三部分组成。 原料在进料部分汽化后产生的气相，自下而上进入塔的上半部，在上升的过程中，依次和各层塔板上流下的液体接触，气相中轻组份浓度逐渐提高，温度逐渐降低，到塔顶时，轻组份的浓度很高，接近于纯轻组份，因此，精馏段的作用是将进料和提馏段来的蒸汽中轻组份提浓，在塔顶得到合乎质量要求的轻组份产品。 离开精馏段最底层，塔板的液体应与通过该层塔板的液体呈平衡，而通过该层塔板的蒸汽组成，则和进料蒸汽组成相近，其中含有相当数量的轻组份，因此，精馏段底部的液体，含重组份的纯度并不高，为获得高纯度重组份，必须设置提馏段。 精馏塔进料板下方直至塔底部分称为提馏段，进料的液相部分与精馏段底部流下来的液体一起进入提馏段，此液相在向下流的过程中依次和塔底重沸器产生的蒸汽在各层塔盘上接触，逐渐传质、传热，液相中的轻组份部分汽化，使重组份得以提浓，经过足够次数的接触在塔底可以提到较纯的液体组份，从提馏段最底层塔板流下来的液体进入再沸器后被加热，使之部分汽化返塔作为提馏段的汽相介质，同时又为精馏过程提供热量，如果提馏段不供给汽相回流，液体仅仅穿塔而过，液相中重组份得不到提浓，所以要有汽相介质，可见提馏段的作用是将进料的液相部分是浓以保证塔底产品质量，从而也提高塔顶产品的收率。 离开提馏段上层，塔板的蒸汽应与该塔盘的液体组成相平衡，而该塔盘的液相组成应与进料的液相组成相近，因此，离开提馏段最上层的蒸汽中必含有较多的重组份，要求得到高纯度的轻组份，必须经过精馏段。 综上所述，若要求从进料混合物中同时获得纯度较高的轻、重组份，精馏塔必须设置精馏段和提馏段。 进料段 进料入塔的部位称为进料段，通常是一个汽化空间，进料常常在此汽化闪蒸，所以又称为汽化段，在进料中，进料的汽体部分与提馏段来的汽流汇合上升至精馏段，液相部分与精馏段来的液相汇合而下降到提馏段。 精馏塔的进料，可根据情况不同处于不同的状态，常见进料状态有： 过冷液体进料（冷液进料） 饱和液体进料（泡点进料） 汽液混合物进料 饱和汽体进料（露点进料） 过热蒸汽进料 不同的进料状态都显著的影响着塔内回流和塔内的汽液相平衡，如果是冷液进料，即进料温度低于进料塔板上的温度，那么进料即全部下降至提馏段，这样增大了提馏段汽、液相负荷，此情况下如果不增大塔底的蒸汽量和提馏段的塔板数，就会造成塔底轻组份分离不完全，而降低塔底产品质量和塔顶产品收率，但此时对塔顶产品质量是有利的，如果是饱和蒸汽进料，进塔后气体全部上升至精馏塔，增加了精馏段汽、液相负荷，而有可能使塔顶产品质量降低或造成质量不合格，因此进料状态应根据不同的情况确定。 8.回流概念及作用 顶回流量L与塔顶产品采出量之比值称为回流比R，即R=L/D。

液相回流起着提供精馏过程中液相介质的作用，如果没有液相回流，气流会直接穿过精馏段，直达塔顶而起不到任何提浓作用，生产中把塔顶抽出的气体进行冷凝，冷却为液体，将其中的一部分重新打入塔内作为液相回流，其余的作为塔顶产品。 回流量的大小，可以人为调节，主要根据各组份的分离难易，（即相对挥发度的大小）和产品质量的要求而定。 在精馏操作时，停止塔顶物料的取出将塔顶冷凝液全部返回塔内，称全回流。全回流所需理论板数最少。 全回流时塔顶产品量D=0，不向塔内进料，F=0，也不取出塔底产品W=0，因而无精馏和提馏段之分了。 全回流时回流比R=L/D∞，是回流比的最大值。 这种操作一般在开工时进行或生产不正常时重组份被蒸到塔顶，而塔顶馏出不合格，这时停止进料，塔顶不出产品，必须进行全回流操作，这也是平时进行的单塔循环。

9.工艺操作因素分析 a温度对精馏塔操作的影响 1进料温度 进料温度的变化对精馏塔操作的影响比较显著，进料温度的改变，意味着进料状态的改变，因此，将影响精馏塔的精馏段，提馏段负荷改变，使汽流相平衡、物料平衡、热平衡和产品质量都发生变化。 a、进料温度降低，将增大塔底重沸器的负荷，若不及时调整，会使塔底产品质量不合格。 b、进料温度升高，将增大塔顶冷凝器的负荷，若不及时调整，会使塔顶产品质量不合格。 2塔顶温度 精馏塔的塔顶温度是塔顶汽相在操作压力下露点温度，随顶压和塔顶产品组成的变化而变化，只要顶压和组成不变，则顶温不变。 a、当塔顶温度升高时，会使塔底重组份上升到塔顶，使塔顶产品轻组份浓度下降，收率增加，而塔底重组份上升到塔顶，使塔顶产品轻组份浓度下降，收率增加，而塔底产品重组份浓度升高但收率下降，同时，由于塔顶温度升高，会加大塔顶冷凝器的负荷。 b、当塔顶温度降低时，会导致塔底产品中轻组份增多而收率增加，塔顶产品轻组份浓度增加而收率降低。 3塔底温度 塔底温度是塔底液体在操作压力下泡点温度，精馏过程中，在某一恒定压力下，若塔底产品组成一定，则有相应的塔底温度，因此对于精馏塔底产品组成和压力确定后，塔底温度也就确定了，塔底温度随操作压力和塔底产品组成的变化而变化。 当塔底温度升高时，会导致塔底产品重组份浓度上升，但收率降低。反之，会导致塔顶产品轻组份浓度升高，但收率降低。 4回流温度 回流液在精馏过程中，能保证塔内温度分布均匀，即从上而下温度逐渐升高，回流液在打入塔前是过冷液体，入塔后首先吸热达到泡点温度，再吸收潜热汽化成汽相。 回流温度若过高，能引起塔顶温度的升高，如不及时调节，就会使塔顶产品带重组份，